socket 编程入门教程（三）TCP原理：2、设计TCP socket的类（上）

我们在第1节中讲过，socket是一个int的文件描述符（WinSock中直接是一种抽象的描述符），我们通过对这个描述符发出指令操作socket。这是C语言的思想，在面向对象的思想中，最好socket本身是一种对象，各种方法由对象本身发出。用面向对象的思想封装socket并不困难，而且，对于描述socket的概念可能更加直观，这一节，我们边介绍socket和TCP的概念边对socket进行OO封装。
首先，每一个socket对象都具有唯一的socket文件描述符，这样可以很好的对应socket的概念。所以我们构建一个基类，并让其成为纯虚函数——这是因为socket文件描述符必须在具体的构造中才能出现，然后仍然保留一个返回原始的socket文件描述符的接口，这是为了不方便归结到类函数中的函数所预留准备的，比如极其重要的select()我们会在后面讲到，所谓有备无患。

class BaseSock{
protected:
int sockFD;
public:
BaseSock();
virtual ~BaseSock() = 0;
const int& showSockFD() const;
};

函数实现：

//class BaseSock

BaseSock::BaseSock():
sockFD(-1)
{}

BaseSock::~BaseSock()
{}

const int& BaseSock::showSockFD() const
{
return sockFD;
}

我们把sockFD的初始值设置为-1，表明在没有派生类构造的时候这是一个非法的文件描述符号（File Descriptor）。
接下来，我们简单回顾一下第一节对于TCP Server的建立：
首先，我们需要建立一个监听socket，然后激活其监听；
然后，在client端连接信息过来之后，通过监听端口将客户端的信息传递给新的socket，从而建立通讯socket。
我们先构建listen socket：

class TCPListenSock: public BaseSock{
private:
sockaddr_in listenSockAddr;
public:
explicit TCPListenSock(unsigned short listen_port);
~TCPListenSock();
void TCPListen(
int max_connection_requests = 10) const;
};

TCPListenSock建立的目的的就是被动的等待client端寻找握手的connect()，从而收集client端的sock地址信息（包含了IP地址和端口号），然后在需要的时候传递给新的socket建立通讯socket。

TCPListenSock::TCPListenSock(unsigned short listen_port)
{
sockFD = socket(PF_INET,
SOCK_STREAM,
IPPROTO_TCP);
if (sockFD < 0) {
sockClass::error_info("socket() failed.");
}
memset(&listenSockAddr, 0, sizeof(listenSockAddr));
listenSockAddr.sin_family = AF_INET;
listenSockAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
listenSockAddr.sin_port = htons(listen_port);
if (bind( sockFD,
(sockaddr*)&listenSockAddr,
sizeof(listenSockAddr)) < 0) {
sockClass::error_info("bind() failed.");
}
}

TCPListenSock::~TCPListenSock()
{
close(sockFD);
}

TCPListenSock通过调用socket()建立sockFD；通过指定端口好指明监听端口，这是为客户端能够找到这个端口所必须的。而IP地址设置为INADDR_ANY，其实就是0，这意味着可以是任何一个server端所拥有的IP。TCPListenSock通过bind()将sockFD和SockAddr绑定在一起。这个sockFD只有本机的SockAddr意味着：1、无法建立连接，只有接受数据报；2、只能接受信息，因为没有远程目的地的SockAddr而无法发出信息。
而这对于TPC建立连接的过程来说，既是足够的，也是必须的。事实上，client端发出的第一个握手数据报就被这个sockFD所接收，而返回给client的握手应答和对client的握手请求则由新的sockFD发出。
listen()是将TCPListenSock激活为监听状态，如果不激活，那么任何握手的连接请求都将被这个sockFD所忽略。

void TCPListenSock::TCPListen(
int max_connection_requests) const
{
if (listen( sockFD,
max_connection_requests) < 0) {
sockClass::error_info("listen() failed.");
}
}

这个函数看来似乎有些多此一举，因为这个监听是可以整合到构造函数中的，也就是说，我们可以一旦建立TCPListenSock就令其激活，事实上这正是SDL_net中的做法，也是让我感到不严谨的地方，因为监听本身是socket的一个概念。