进入等待连接状态
在之前的章节中，我们已经学习到了如何创建一个套接字，并且如何对套接字绑定IP地址和端口的内容，接下来就要通过调用listen函数进入连接等待状态，只有在调用了listen函数后客户端才可以调用connect函数。
#include<sys/socket.h>
int listen (int sock,int backlog);//成功时返回0，失败时返回-1
sock //希望进入等待连接请求状态的套接字文件描述符，传递的套接字参数称为服务器端监听套接字
backlog //连接请求等待队列的长度 先解释一下上述的各个名词，首先是服务器端监听套接字，其实很好理解，客户端的连接请求也是一种网络中到来的一种数据，我们总的有个一开始的套接字来接受这种类型的网络数据，才能进行接下来的数据传输。再来解释一下等待队列的长度，等待队列就是说客户端请求的队列，那么长度就是最多有多少个客户端请求可以在这个队列中
客户端如果向服务器端询问：“请问我是否可以发起连接？”服务器端套接字就会亲切应答：“您好！当然可以，但系统正忙，请到等候室排号等待，准备好后会立即受理您的连接。”同时将连接请求请到等候室。调用listen函数即可生成这种门卫（服务器端套接字），listen函数的第二个参数决定了等候室的大小。等候室称为连接请求等待队列，准备好服务器端套接字和连接请求等待队列后，这种可接收连接请求的状态称为等待连接请求状态。
受理客户端连接请求
在受理请求之后就可以进入数据交换的状态了。那么是什么东西来进行实际的数据交换呢?不就是套接字嘛，那么肯定不是监听套接字本身进行数据交换，因为它还要负责接下来的客户端请求受理。那此时就需要另外一个套接字，接下来的函数将亲自创建套接字，并连接到发起请求的客户端。
#include<sys/socket.h>
int accept(int sock,struct sockaddr* addr,socketlen_t *addrlen);
//成功时返回创建的套接字文件描述符，失败时返回-1
sock //服务器端监听套接字的文件描述符
addr //保存发起请求的客户端地址信息的变量地址值
addrlen //保存客户端地址长度，即第二个变量的长度函数调用成功后，accept函数内部将产生用于数据I/O的套接字，并返回其文件描述符。
TCP客户端的默认函数调用顺序
与服务器端相比，区别就在于"请求连接"，它是创建客户端套接字后向服务器端发起的连接请求。通过调用如下函数完成。
#include<sys/socket.h>
int connect (int sock,struct socketaddr* servaddr,socketlen_t addrlen);
//成功时返回0，失败时返回-1
sock //客户端套接字文件描述符
servaddr //保存目标服务器地址信息的变量地址值
addrlen //第二个结构体参数servadddr的变量地址长度(以字节为单位)上述函数在遇到一下情况之一才会返回(完成函数调用)
情况一:服务器端接受连接请求
情况二:发生断网等异常情况而中断连接请求
实现迭代服务器端/客户端
在我们之前实现服务器端/客户端代码都是完成了一个连接后，就直接断掉了。这个行为显然是不合理的，作为服务器端你怎么只用连接一次呢?我们接下来实现的迭代服务器端/客户端实际上只不过是反复受理等待队列中的客户端。注意，此时实现的是服务器在同一时刻只可以服务于一个客户端，在接下来的章节会讲述多进程和多线程。
迭代回声服务器端/客户端
下面是程序的基本运行方式:
□服务器端在同一时刻只与一个客户端相连，并提供回声服务。
□ 服务器端依次向5个客户端提供服务并退出。
□客户端接收用户输入的字符串并发送到服务器端。
□服务器端将接收的字符串数据传回客户端，即“回声”。
□服务器端与客户端之间的字符串回声一直执行到客户端输入Q为止。
下面是服务端的代码
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<sys/socket.h>
#defind BUF_SIZE 1024
void error_handling(char*message);
int main(int argc,char* argv[]){
int serv_sock,clnt_sock;
char message[BUF_SIZE];
int str_len,i;
struct socketaddr_in serv_addr,clnt_addr;
socklen_t clnt_addr_sz;
if(argc!=2){
printf("Usage : %s <port>\n",argv[0]);
exit(1);
}
serv_sock=socket(PF_INET,SOCE_STREAM.0);
if(serv_sock==-1)error_handling("socket() argv[0]");
memset(&serv_addr,0,sizeof(serv_addr));
serv_addr.sin_family=AF_INET;
serv_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
serv_addr.sin_port=htons(atoi(argv[1]));
if(bind(serv_sock,(struct sockaddr*)&serv_addr,sizeof(serv_addr))==-1)
error_handling("bind() error");
if(listen(serv_sock,5)==-1)
error_handling("listen() error");
clnt_addr_sz=sizeof(clnt_addr);
for(int i=0;i<5;++i){
clnt_sock=accept(serv_sock,(struct sockaddr*)&clnt_addr,&clnt_addr_sz);
if(clnt_sock==-1)
error_handling("accept() error");
else
printf("Conneted client %d \n",i+1);
while((str_len=read(clnt_sock,message,BUF_SIZE))!=0)
write(clnt_sock,message,str_len);
close(clnt_sock);
}
close(serv_sock);
return 0;
}
voie error_handling(char*message){
fputs(message,stderr);
fputc('\n',stderr);
exit(1);
}
再来看看客户端的代码
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<sys/socket.h>
#defind BUF_SIZE 1024
void error_handling(char *message);
int main(int argc,char*argv[]){
int sock;
char message[BUF_SIZE];
int str_len;
struct sockaddr_in serv_addr;
if(argc!=3){
printf("Usage : %s <IP> <port>\n",argv[0]);
exit(1);
}
sock=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0);
if(sock==-1)
error_handling("socket() error");
memset(&serv_addr,0,sizeof(serv_addr));
serv_addr.sin_family=AF_INET;
serv_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);
serv_addr.sin_port=htons(atoi(argv[2]));
if(connect(sock,(struct sockaddr*)&serv_addr,sizeof(serv_addr))==-1)
error_handling("connect() error!");
else
puts("Connected.........");
while(1){
fputs("Input message(Q to quit):",stdout);
fgets(message, BUF_SIZE, stdin);
if(!strcmp(message,"q\n") || !strcmp(message,"o\n"))
break;
write(sock,message,strlen(message));
str_len=read(sock, message, BUF_SIZE-1);
message[str_len]=0;
printf("Message from server: %s", message);
close(sock);
}
return 0;
}
void error_handling(char *message)
fputs(message, stderr);
fputc('\n',stderr);
exit(1);
}回声客户端存在的问题
write(sock, message, strlen(message));
str_len = read(sock, message, BUF_SIZE - 1);
message[str_len]=0;
printf("Message from server: %s",message);以上代码有个错误假设：“每次调用read、write函数时都会以字符串为单位执行实际的I/O操作。”
当然，每次调用write函数都会传递1个字符串，因此这种假设在某种程度上也算合理。但大家还记得第2章中“TCP不存在数据边界”的内容吗？还需考虑服务器端的如下情况：“字符串太长，需要分2个数据包发送！”
服务器端希望通过调用1次write函数传输数据，但如果数据太大，操作系统就有可能把数据分成多个数据包发送到客户端。另外，在此过程中，客户端有可能在尚未收到全部数据包时就调用read函数。
“但上述示例不是正常运转了吗？”
当然，我们的回声服务器端/客户端给出的结果是正确的。但这只是运气好罢了！只是因为收发的数据小，而且运行环境为同一台计算机或相邻的两台计算机，所以没发生错误，可实际上仍存在发生错误的可能。
基于Windows的实现
基于Windows的回声服务器端
为了将Linux平台下的示例转化成Windows平台示例，需要记住以下4点
□通过WSAStartup、WSACleanup函数初始化并清除套接字相关库。
□ 把数据类型和变量名切换为Windows风格。
□ 数据传输中用recv、send函数而非read、write函数。
□关闭套接字时用closesocket函数而非close函数。