socket编程入门详解

开发环境

运行平台：Ubantu 14.04 LTS

前言

first

本人写博客，习惯将自己最不明白的问题，写在前面，方便提醒自己曾经的错误。

second

本文，将一步一步引导初学者来学习socket，所有编程思路都结合在socket API里面，以及提供socket的疑问和基础知识点，同时在最后给出多个例程，如果有兴趣同学，可以私信或留言，我将及时发送代码。

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疑问引导

问题1：头文件的疑问：

#include <sys/socket.h>与#include <linux/socket.h>有何区别？

解答：

1. 使用diff查看：adc分别表示添加、删除、修改
2. 其实是路径的不同导致有不同的socke.h文件
    1. <sys/socket.h> 是 Internet Protocol family，也就是tcpip协议的应用层接口
    2. <linux/socket.h>目前暂时未弄懂，但不是接口函数，估计是系统函数。它应该是被操作系统使用，猜测该文件在tcpip的传输层

问题2：大小端字节序问题：

1. c语言检测：利用指针取值和取址的交叉应用，为了增强网络移植性
2. 而socket提供了字节序转换函数：h：host；n：network；l：long32位；s：short16位
    1. htonl：将主机的32位主机字节序（ip地址），转换为网络字节序（一列数据）。

问题3：就一个服务器、一个客户端来说，有如下的对应角色说法：

对象first	对象second
服务器	客户端
监听者	广播者
提供服务	请求服务

解析socket编程整体过程：

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建立与删除

服务器和客户端通过同一的socket信道通信，而创建一个socket信道，提供socket连接。

int socket(int domain,int type,int protocol);
domain（域）：各个域以AF_XXX命令，意指地址族。决定使用何种的地址类型，确定通信特性：包括地址格式
type：确定套字节的类型，（还）可以自由增加类型。
常用：SOCK_STREAM （即：TCP）和 SOCK_DGRAM（即：UDP）
protocol：指定socket使用的传输协议编号，一般直接设置为0即可，以此表示为给定的域和套接字类型选择默认的传输协议。
返回值：正确返回套接字处理代码（我称之为套接字文件描述符），错误返回-1。该数值将存储使用。

服务器和客户端通都可以，关闭socket通信IO

int shutdown(int s,int how);
s：代表socket_fd，需要关闭的套接字文件描述符
how：为一种方式
shutdown是使socket信道处于不活动状态。可以让该信道关闭写端，而继续接收该套接字读端以此确定数据何时结束，然后再使用close来关闭这个信道。

连接关系

创建和销毁或关闭IO之后，需要知道如何标识一个目标通信进程。
原因：网络有多个计算机，某台计算机上运行着多个程序（进程）。下面是两层关系：
1）目标计算机的网络地址
2）目标计算机上的目标进程的所代表的端口号

所以，目前你需要了解到的有下面几点：

1. 字节序：直接看上面的问题2即可，简单的转换关系。
2. 地址格式：根据不同的因特网地址，在<netinet/in.h>定义不同的结构体，部分socket函数参数调用。如下
    1. 定义地址结构体，根据实际装入数值作为socket API实参
    2. 地址进制转换：对地址进行二进制与文本字符串格式之间的转换。inet_ntop或inet_pton

绑定

接着，对于服务端来说，需要绑定（关联）地址和套接字。为给定的sockfd关联一个sockaddr结构数据。只有服务端将套接字绑定在（域）地址上，客户端才能够连接（connect）成功。

int bind(int sockfd,struct sockaddr * my_addr,int addrlen);
sockfd：套接字文件描述符，是socket返回的值
my_addr：（服务器）网络地址信息
返回值：判断是否正确绑定地址和套接字

连接

在此之前，我们创建了套接字（socket）、建立连接基础（bind）。那么，就这就是为了在通信之前，将socket信道连接起来。

int connect (int sockfd,struct sockaddr * serv_addr,int addrlen);
sockfd：套接字文件描述符，是socket返回的值
serv_addr ：网络地址信息
返回值：判断是否正确连接，客户端程序必须要能够处理connect返回的错误。

到目前，你或许已经发现了，connect函数的参数类型与个数都跟bind是一样的（他们的值并不一样，我所说的是形式），结合一起去理解，会更好。
毕竟，根据TCPIP协议，需要连接的信息：IP地址，端口号，就已经足够了。至于其余的MAC地址等等，在socket里面，我们不需要理会。

监听