unix网络编程——TCP套接字编程

　　TCP客户端和服务端所需的基本套接字。服务器先启动，之后的某个时刻客户端启动并试图连接到服务器。之后客户端向服务器发送请求，服务器处理请求，并给客户端一个响应。该过程一直持续下去，直到客户端关闭，给服务端发送EOF（文件结束），服务器也关闭连接的服务器端，然后结束运行或者等待新的客户发起连接请求

图1 TCP网络套接字示意图

在图中涉及到不同的函数，接下来进行详细的介绍。

socket函数

　　为了进行网络I/O，进程首先需要调用socket函数，指定使用的通信协议类型（IPv4的TCP、IPv6的UDP、Inux域字节流协议等）。

#include<sys/socket.h>
int socket(int family, int type, int protocol);
返回：若成功返回非负数，若失败返回-1

 　　family表示协议族，协议族取值如表1所示：

表1 协议族family取值

　　type表示套接字类型，套接字类型type如表2所示：

表2 套接字类型

protocol表示某个协议类型常值，或者设置为0，以选择family和type组合的系统默认值，但并不是所有的family和type组合都是有效的，表3给出了正确组合。

这里写图片描述

表3 偷来的截图

socket函数调用成功后返回一个小的非负整数值，称为套接字描述符（socket descriptor），简称sockfd。指定了协议族（IPv4、Ipv6或Unix）和套接字类型（字节流、数据报或原始套接字），并没有指定本地协议地址或远程协议地址。

connect函数

　　TCP客户端使用connect函数来建立与TCP服务器之间的连接。

#include<sys/socket.h>
int connect(int sockfd, const struct *servaddr, socklen_t addrlen);
返回：若成功返回0，若失败返回-1

　　sockfd：socket函数返回的套接字描述符

　　servaddr：套接字地址结构的指针

　　addrlen：套接字地址结构的大小

　　套接字地址结构必须含有服务器的IP地址和端口号。客户端在调用connect函数前不必非要调用bind函数，因为如果需要的话，内核会确认源IP地址，并选择一个临时端口作为源端口。

　　如果是TCP套接字，调用connect函数会激发TCP三次握手，而且仅在连接建立成功或失败时才会返回。

bind函数

　　bind函数将一个本地协议地址赋予一个套接字，对于网际协议，协议地址是32位的Ipv4地址或128位的IPv6地址与16位的TCP或UDP端口号的组合。

#include<sys/socket.h>
int bind(int sockfd, const struct *myaddr, socklen_t addrlen);
返回：若成功返回0，若失败返回-1

　　sockfd：socket函数返回的套接字描述符

　　servaddr：套接字地址结构的指针

　　addrlen：套接字地址结构的大小

　　对于TCP，调用bind函数可以指定一个端口号和一个IP地址，也可以不指定。