TCP客户/服务器模型
TCP连接的分组交换
在使用socket API的时候应该清楚应用程序和TCP协议栈是如何交互的：
调用connect()会发出SYN段（SYN是TCP报文段头部的一个标志位，置为1）
阻塞的read()函数返回0就表明收到了FIN段
客户端调用connect()发起连接，服务器端accept()返回套接字的时候就意味着TCP的三次握手已经完成
TCP11种状态：除了图中的10种状态之外，还有一种状态叫CLOSING，产生的原因是双方同时关闭。
socket函数
创建一个套接字用于通信
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
int socket(int domain, int type, int protocol);
参数:
domain：指定通信协议族（protocol family）,常用取值AF_INET(IPv4)
type：指定socket类型, 流式套接字SOCK_STREAM，数据报套接字SOCK_DGRAM，原始套接字SOCK_RAW
protocol:协议类型,常用取值0, 使用默认协议
返回值： 成功: 返回非负整数,套接字; 失败: 返回-1
bind函数
绑定一个本地地址到套接字
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
参数:
sockfd：socket函数返回的套接字
addr：要绑定的地址
listen函数
listen函数应该用在调用socket和bind函数之后， 并且用在调用accept之前, 用于将一个套接字从一个主动套接字转变成为被动套接字。
int listen(int sockfd, int backlog);
参数backlog说明:
对于给定的监听套接口，内核要维护两个队列：
1、已由客户发出并到达服务器，服务器正在等待完成相应的TCP三路握手过程(SYN_RCVD状态)
2、已完成连接的队列(ESTABLISHED状态)
但是两个队列长度之和不能超过backlog。（具体内容在UNP书里有）
accept函数:
从已完成连接队列返回第一个连接,如果已完成连接队列为空，则阻塞。
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
参数:
sockfd：服务器套接字
addr：将返回对等方的套接字地址, 不关心的话, 可以设置为NULL
addrlen：返回对等方的套接字地址长度, 不关心的话可以设置成为NULL, 否则一定要初始化
返回值: 成功则返回非负描述符，出错则返回-1
connect函数
建立一个连接至addr所指定的套接字
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
参数:
sockfd：未连接套接字
addr：要连接的套接字地址
addrlen：第二个参数addr长度
简单的回射客户/服务器模型
简单的回射客户/服务器例子
//echosrv.c
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#define ERR_EXIT(m) \
do \
{ \
perror(m); \
exit(EXIT_FAILURE); \
} while(0)
int main(void)
{
//创建一个套接字
int listenfd;
if((listenfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTP_TCP)) < 0)
ERR_EXIT("socket");
//初始化地址
struct sockaddr_in servaddr;
memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_port = htons(5188);
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
//在bind之前开启“地址重复利用”（设置套接字选项SO_REUSEADDR避免TIME_WAIT状态的出现）
int on = 1;
if(setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on)) < 0)
ERR_EXIT("setsockopt");
//绑定
if (bind(listenfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0)
ERR_EXIT("bind");
//监听
if (listen(listenfd, SOMAXCONN) < 0)
ERR_EXIT("listen");
struct sockaddr_in peeraddr;//对方地址
socklen_t peerlen = sizeof(peeraddr);
int conn;//已连接套接字
//接受连接
if ((conn = accept(listenfd, (struct sockaddr *)&peeraddr, &peerlen)) < 0)
ERR_EXIT("accept");
//连接成功后打印出对方的地址
printf("客户端的ip = %s, port = %d\n", inet_ntoa(peeraddr.sin_addr), ntohs(peeraddr.sin_port));
//处理通信细节
char recvbuf[1024];
while (1)
{
memset(recvbuf, 0, sizeof(recvbuf));
int ret = read(conn, recvbuf, sizeof(recvbuf));
fputs(recvbuf, stdout);
write(conn, recvbuf, ret);
}
//关闭套接字
close(conn);
close(listenfd);
return 0;
}
//echocli.c
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#define ERR_EXIT(m) \
do \
{ \
perror(m); \
exit(EXIT_FAILURE); \
} while(0)
int main(void)
{
//创建套接字
int sock;
if((sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
ERR_EXIT("socket");
//初始化所要连接的对方地址
struct sockaddr_in servaddr;
memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_port = htons(5188);
servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
//连接
if (connect(sock, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr) ) < 0)
ERR_EXIT("connect");
char sendbuf[1024] = {0};
char recvbuf[1024] = {0};
//通信细节
while (fgets(sendbuf, sizeof(sendbuf), stdin) != NULL)
{
write(sock, sendbuf, strlen(sendbuf));
read(sock, recvbuf, strlen(recvbuf));
fputs(recvbuf, stdout);
memset(sendbuf, 0, sizeof(sendbuf));
memset(recvbuf, 0, sizeof(recvbuf));
}
close(sock);
return 0;
}