网络中的进程是通过套接字socket来通信的

网络中的进程是通过套接字socket来通信的

下面介绍socket相关的函数：

一、服务器端

(1)    socket函数原型：

int socket(int domain, int type, int protocol);

地址族、地址域：domain

常用的协议族有，AF_INET（ipv4）、AF_INET6（ipv6）、

常用的socket类型：type
1.SOCK_STREAM 这个协议是按照顺序的、可靠的、数据完整的基于字节流的连接。这是一个使用最多的socket类型，这个socket是使用TCP来进行传输。
2.SOCK_DGRAM 这个协议是无连接的、固定长度的传输调用。该协议是不可靠的，使用UDP来进行它的连接。
3.SOCK_RAW 这个socket类型提供单一的网络访问，这个socket类型使用ICMP公共协议。

公共协议：protocol

常用的公共协议有，IPPROTO_TCP、IPPTOTO_UDP、IPPROTO_SCTP、IPPROTO_TIPC等，它们分别对应TCP传输协议、UDP传输协议、STCP传输协议、TIPC传输协议。默认为0，即选择IPPROTO_TCP。

返回值：

socket返回的值是一个int型文件描述字，0,1,2分别表示标准输入、标准输出、标准错误。所以其他打开的文件描述符都会大于2, 错误时就返回 -1。

例如：           ret = socket(AF_INET,SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP;

                     Printf(“ret=%d\n”, ret);

(2)    bind函数原型：

int bind(intsockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen)

当一个套接字用socket()创建后，存在一个名字空间(地址族)，但它没有被命名。bind()将套接字地址（本地主机地址和本地端口地址）与所创建的套接字号联系起来，即将名字赋予套接字，以指定本地半相关。如果没有错误发生，bind()返回0。否则返回SOCKET_ERROR。

sockfd ：

是socket描述字，它是通过socket()函数创建了，唯一标识一个socket，故这里写socket()函数的返回值。bind()函数就是将给这个描述字绑定一个名字。

addr：

一个const struct sockaddr*指针，指向要绑定给sockfd（socket描述字）的协议地址。

ipv4对应的地址是： sockaddr_in；ipv6对应的地址是： sockaddr_in6；

struct sockaddr_in {

    sa_family_t    sin_family; /*  //指代协议簇，TCP套接字编程为AF_INET */

    in_port_t      sin_port;   /* 存储端口（网络字节序），一个16位的无符号整数*/

    struct in_addr sin_addr;   /* 存储IP地址，是一个in_addr结构体internet address */

};

struct in_addr {/* Internet address. */

    uint32_t       s_addr;     /*网络字节序*/

};

addrlen：对应的是地址的长度。

例如：    bind (ret, sockaddr_in,20)//通过此函数，就将socket函数所返回的描述字与地址绑定。

网络字节序为大端字节序，由于TCP/IP首部中所有的二进制整数在网络中传输时都要求网络字节序，所以都已大端模式来传输的。所以在使用bind (ret, sockaddr_in,20)将描述字与地址绑定时，务必先将sockaddr_in转为网络字节序后再存放。

下面函数进行转换：

inet_pton ( ) //将ipv4点分十进制数ip地址转换成32位网络字节序

inet_ntop ( ) //将32位网络字节序ip地址转换成点分十进制数ip地址

 ntohs( )//将主机的16位端口转换成网络字节序端口

 htons( ) //将网络字节序的16位端口转换成主机端口

 ntohl( )//将主机的32位端口转换成网络字节序端口

 htonl( ) //将网络字节序的32位端口转换成主机端口

(3)    监听函数listen：

intlisten(int sockfd, int backlog);

sockfd：要监听的客户端的socket描述字

backlog：为相应socket可以排队的最大连接个数

TCP服务器端依次调用socket()、bind()、listen()之后，就会监听指定的socket地址了。

二、客户端

（2）socket函数原型：

用法和服务器的socket函数一样，但这里用于创建客户端套接字。

（1）连接函数connect:

intconnect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen) ;

sockfd:客户端的socket描述字

addr: 服务器的socket地址

addrlen : socket地址的长度

客户端通过调用connect函数来建立与TCP服务器的连接

客户端依次调用socket()、connect()之后就向服务器发送了一个连接请求。服务器监听到这个请求之后，就会调用accept()函数取接收请求，连接建立成功。

三、通信过程

(1) 套接字接受函数accept

sockfd：为服务器的socket描述字

addr：为指向struct sockaddr *的指针，用于返回客户端的协议地址

addrlen：协议地址的长度

如果accpet成功，返回值是由内核生成的一个新的描述字，代表与客户端的TCP连接。

注意：accept的第一个参数为服务器的socket描述字，该描述字是服务器调用socket()函数生成的，称为监听socket描述字；而accept函数返回的是已连接的客户端socket描述字。

一个服务器只创建一个监听socket描述字，在该服务器的生命周期内一直存在。

内核为每个由服务器进程接受的客户连接创建了一个已连接socket描述字（客户端socket），当服务器完成了对某个客户的服务，相应的已连接的客户端socket就被关闭。

connect()用于建立连接。accept()用于使服务器等待来自某客户进程的实际连接。

(2)读写函数read()/write()  (recvmsg()/sendmsg())

ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);

read函数是负责从fd中读取内容到buf中.当读成功时返回实际所读的字节数，失败时返回-1。ssize_t write(int fd, constvoid *buf, size_tcount);

write函数将buf中的count字节内容写入文件描述符fd.成功时返回写的字节数。

失败时返回-1，

如果返回错误：EINTR       表示在写的时候出现了中断错误

如果返回错误：EPIPE 表示网络连接出现了问题(对方已经关闭了连接)。

（3）关闭相应的socket描述字：close    例如：close（描述字）

在服务器与客户端建立连接之后，会进行一些读写操作，完成了读写操作就要关闭相应的socket描述字，好像要调用fclose关闭打开的文件。 close操作使相应socket描述字的引用计数-1。

四、代码实例

Pv4地址结构的bind函数示例：

服务器和客户端进行通信，那么在服务器和客户端就要分别有一套代码来实现：

服务器端编程的步骤：
1：创建套接字(socket())；
2：绑定套接字到一个IP地址和一个端口上(bind())；
3：将套接字设置为监听模式等待连接请求(listen())；
4：请求到来后，接受连接请求(accept())，返回一个新的对应于此次连接的套接字；
5：用返回的套接字和客户端进行通信，即读/写(send()/recv())；
6：返回，等待另一连接请求；
7：关闭套接字，关闭加载的套接字库(close())。

客户端编程的步骤：
1：创建套接字(socket())；
2：向服务器发出连接请求(connect())；
3：和服务器端进行通信，即读/写(send()/recv())；
4：关闭套接字 (close())。

实际代码实例参见：

http://blog.****.net/fly_yr/article/details/50387065

http://blog.****.net/u011819804/article/details/39589489