socket---TCP

服务器端先初始化Socket，然后与端口绑定(bind)，对端口进行监听(listen)，调用accept阻塞，等待客户端连接。在这时如果有个客户端初始化一个Socket，然后连接服务器(connect)，如果连接成功，这时客户端与服务器端的连接就建立了。客户端发送数据请求，服务器端接收请求并处理请求，然后把回应数据发送给客户端，客户端读取数据，最后关闭连接，一次交互结束。

1.socket函数

  int  socket(int protofamily, int type, int protocol);//返回sockfd，描述符

protofamily：即协议域，又称为协议族（family）。常用的协议族有，AF_INET(IPV4)、AF_INET6(IPV6)、AF_LOCAL（或称AF_UNIX，Unix域socket）、AF_ROUTE等等。协议族决定了socket的地址类型，在通信中必须采用对应的地址，如AF_INET决定了要用ipv4地址（32位的）与端口号（16位的）的组合、AF_UNIX决定了要用一个绝对路径名作为地址。
type：指定socket类型。常用的socket类型有，SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM、SOCK_RAW、SOCK_PACKET、SOCK_SEQPACKET等等（socket的类型有哪些？）。
protocol：故名思意，就是指定协议。常用的协议有，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（这个协议我将会单独开篇讨论！）。

注意：

　　并不是上面的type和protocol可以随意组合的，如SOCK_STREAM不可以跟IPPROTO_UDP组合。当protocol为0时，会自动选择type类型对应的默认协议。
　　当我们调用socket创建一个socket时，返回的socket描述字它存在于协议族（address family，AF_XXX）空间中，但没有一个具体的地址。如果想要给它赋值一个地址就必须调用bind()函数，否则就当调用connect()、listen()时系统会自动随机分配一个端口

2.bind函数

bind()函数把一个地址族中的特定地址（本地协议地址）赋给socket。例如对应AF_INET、AF_INET6就是把一个ipv4或ipv6地址和端口号组合赋给socket。

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

sockfd：即socket描述字，它是通过socket()函数创建了，唯一标识一个socket。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的协议地址。这个地址结构根据地址创建socket时的地址协议族的不同而不同，如ipv4对应的是：
ipv4：

struct sockaddr_in 
{ 
    sa_family_t sin_family; /* address family: AF_INET */ 
    in_port_t sin_port; /* port in network byte order */
    struct in_addr sin_addr; /* internet address */ 
};
 /* Internet address. */ 
struct in_addr
{
     uint32_t s_addr; /* address in network byte order */ 
};

ipv6

struct sockaddr_in6 
{     sa_family_t sin6_family; /* AF_INET6 */ 
    in_port_t sin6_port; /* port number */ 
    uint32_t sin6_flowinfo; /* IPv6 flow information */ 
    struct in6_addr sin6_addr; /* IPv6 address */
     uint32_t sin6_scope_id; /* Scope ID (new in 2.4) */ 
}; 
struct in6_addr 
{ 
    unsigned char s6_addr[16]; /* IPv6 address */ 
};

unix：

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#define UNIX_PATH_MAX 108 
struct sockaddr_un
{ 
    sa_family_t sun_family; /* AF_UNIX */
    char sun_path[UNIX_PATH_MAX]; /* pathname */ 
};

addrlen：对应的是地址的长度。

通常服务器在启动的时候都会绑定一个众所周知的地址（如ip地址+端口号），用于提供服务，客户就可以通过它来接连服务器；而客户端就不用指定，有系统自动分配一个端口号和自身的ip地址组合。这就是为什么通常服务器端在listen之前会调用bind()，而客户端就不会调用，而是在connect()时由系统随机生成一个。

网络字节序与主机字节序

主机字节序就是我们平常说的大端和小端模式：不同的CPU有不同的字节序类型，这些字节序是指整数在内存中保存的顺序，这个叫做主机序。引用标准的Big-Endian和Little-Endian的定义如下：

　　a) Little-Endian就是低位字节排放在内存的低地址端，高位字节排放在内存的高地址端。

　　b) Big-Endian就是高位字节排放在内存的低地址端，低位字节排放在内存的高地址端。

网络字节序：4个字节的32 bit值以下面的次序传输：首先是0～7bit，其次8～15bit，然后16～23bit，最后是24~31bit。这种传输次序称作大端字节序。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以这种次序，因此它又称作网络字节序。字节序，顾名思义字节的顺序，就是大于一个字节类型的数据在内存中的存放顺序，一个字节的数据没有顺序的问题了。

所以：在将一个地址绑定到socket的时候，请先将主机字节序转换成为网络字节序，而不要假定主机字节序跟网络字节序一样使用的是Big-Endian。请谨记对主机字节序不要做任何假定，务必将其转化为网络字节序再赋给socket。

3.listen函数

int listen(int sockfd, int backlog);

listen函数的第一个参数即为要监听的socket描述字，第二个参数为相应socket可以排队的最大连接个数。socket()函数创建的socket默认是一个主动类型的，listen函数将socket变为被动类型的，等待客户的连接请求，把CLOSED状态转换为LISTEN状态。

未完成队列：

　　每个这样的SYN分节对应其中一项，客服发送至服务器，服务器等待完成TCP的三次握手，这些套接字处于SYN_RCVD状态。

已完成队列：

　　每个已完成的TCP完成三路握手的客户对应其中一项，这些套接字处于ESTABLISHED状态。

注意：

每在未完成队列中创建一项时，来自监听套接字的参数就立即复制到建立连接中，链接创建自动完成。
来自客户的SYN到达时，TCP在未完成对队列中创建一项，然后相应三路握手的第二个分节：服务器SYN相应，捎带对客户的SYN分节的ACK，这一项一直保留在未完成队列中，直到三路握手的第三个分节客户对服务器的SYN的ACK到达或该项超时为止。
已完成队列的对头返回给进程，如果进程为空，队列被投入睡眠，直到TCP在该队列中放一项为止。
backlog不能为0

1.socket函数

2.bind函数

3.listen函数

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