套接字编程（一）----基于TCP协议

套接字（socket）：可以看做是不同主机之间的进程进行双向通信的端点，即通信的两方的一种约定，用套接字中的相关函数来完成通信过程。

**socket=Ip Address+TCP/UDP+port

三次握手建立连接



当客户端调用connect时，触发了连接请求，向服务器发送了SYN J包，这时connect进入阻塞状态；服务器监听到连接请求，即收到SYN J包，调用accept函数接收请求向客户端发送SYN K ，ACK J+1，这时accept进入阻塞状态；客户端收到服务器的SYN K ，ACK J+1之后，这时connect返回，并对SYN K进行确认；服务器收到ACK K+1时，accept返回，至此三次握手完毕，连接建立。

四次挥手释放连接



1、某个应用进程首先调用close主动关闭连接，这时TCP发送一个FIN M；

2、另一端接收到FIN M之后，执行被动关闭，对这个FIN进行确认。它的接收也作为文件结束符传递给应用进程，因为FIN的接收意味着应用进程在相应的连接上再也接收不到额外数据；

3、一段时间之后，接收到文件结束符的应用进程调用close关闭它的socket。这导致它的TCP也发送一个FIN N；

4、接收到这个FIN的源发送端TCP对它进行确认。

以下库函数做⽹网络字节序和主机字节序的转换。



h—-host主机

n—-net网络

l —-32位长整数

s —-16位短整数

例 ：htonl表示将32位的长整数从主机字节序转换为网络字节序,例如将IP地址转换后准备发送。如果 主机是小端字节序,这些函数将参数做相应的大小端转换然后返回,如果主机是大端字节序,这些函数不做转换,将参数原封不动地返回。

1、创建socket



domain:协议域，协议域决定了socket的地址类型，在通信中必须采用对应的地址，AF_INET决定了要用ipv4地址（32位的）与端口号（16位的）的组合如下：



type:指socket类型。流式Socket（SOCK_STREAM）是一种面向连接的Socket，针对于面向连接的TCP服务应用。数据报式Socket（SOCK_DGRAM）是一种无连接的Socket，对应于无连接的UDP服务应用。。



protocal:一般设为0，会自动选择第二个参数类型对应的默认协议。

2、绑定bind

socket：一个套接字描述符。

address：一个sockaddr结构指针，该结构中包含了要结合的地址和端口号。



address_len：确定address缓冲区的长度。



3、listen监听，第二个参数为最大连接数，一般设为10。



4、accept函数在套接口接受连接



5、connect函数，用于创建与指定外部端口的连接，



服务器端：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/socket.h>
#include<sys/types.h>
#include<string.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
int startup(const char *_ip,int _port)
{
//create socket
int sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
if(sock<0)
{
perror("socket");
return 2;
}
//bind
struct sockaddr_in local;
local.sin_family=AF_INET;
local.sin_port=htons(_port);
local.sin_addr.s_addr=inet_addr(_ip);
if(bind(sock,(struct sockaddr*)&local,sizeof(local))<0)
{
perror("bind");
return 3;
}
//listen
if(listen(sock,10)<0)
{
perror("listen");
return 4;
}
return sock;
}
static void usage(const char *proc)
{
printf("usage:[ip] [port]\n",proc);
}
int main(int argc,char *argv[])
{
if(argc!=3)
{
usage(argv[0]);
return 1;
}
int listen_sock=startup(argv[1],atoi(argv[2]));
struct sockaddr_in remote;
socklen_t len=sizeof(remote);
char buf[1024];
while(1)
{
int sock=accept(listen_sock,(struct sockaddr*)&remote,&len);
if(sock<0)
{
perror("accept");
continue;
}
printf("client ip: %s, port: %d\n",inet_ntoa(remote.sin_addr),ntohs(remote.sin_port));
while(1)
{
ssize_t s=read(sock,buf,sizeof(buf)-1);
if(s>0)
{
buf[s]=0;
printf("client say:%s\n",buf);
write(sock,buf,strlen(buf));
}
}
}
return 0;
}

客户端

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<string.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
static void usage(const char *proc)
{
printf("%s [server_ip] [server_port]\n",proc);
}
int main(int argc,char *argv[])
{
if(argc!=3)
{
usage(argv[0]);
return 1;
}
//create socket
int sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
if(sock<0)
{
perror("socket");
return 2;
}
//connect
struct sockaddr_in peer;
peer.sin_family=AF_INET;
peer.sin_port=htons(atoi(argv[2]));
peer.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);
if(connect(sock,(struct sockaddr*)&peer,sizeof(peer))<0)
{
perror("connect");
return 3;
}
char buf[1024];
while(1)
{
printf("please enter:");
fflush(stdout);
ssize_t s=read(0,buf,sizeof(buf)-1);
if(s>0)
{
buf[s-1]=0;
write(sock,buf,strlen(buf));
ssize_t _s=read(sock,buf,sizeof(buf)-1);
if(_s>0)
{
buf[_s]=0;
printf("server echo:%s\n",buf);
}
}
}
close(sock);
return 0;
}