【socket】C语言的Socket网络编程
目录
4.3 建立套接字连接──connect()与accept()
Socket网络编程
1、网络知识
网络中进程之间如何通信？
本地的进程间通信（IPC）有很多种方式，但可以总结为下面4类：
-
消息传递（管道、FIFO、消息队列）
-
同步（互斥量、条件变量、读写锁、文件和写记录锁、信号量）
-
共享内存（匿名的和具名的）
-
远程过程调用（Solaris门和Sun RPC）
但这些都不是本文的主题！我们要讨论的是网络中进程之间如何通信？首要解决的问题是如何唯一标识一个进程，否则通信无从谈起！在本地可以通过进程PID来唯一标识一个进程，但是在网络中这是行不通的。其实TCP/IP协议族已经帮我们解决了这个问题，网络层的“ip地址”可以唯一标识网络中的主机，而传输层的“协议+端口”可以唯一标识主机中的应用程序（进程）。这样利用三元组（ip地址，协议，端口）就可以标识网络的进程了，网络中的进程通信就可以利用这个标志与其它进程进行交互。
使用TCP/IP协议的应用程序通常采用应用编程接口：UNIX BSD的套接字（socket）和UNIX System V的TLI（已经被淘汰），来实现网络进程之间的通信。就目前而言，几乎所有的应用程序都是采用socket，而现在又是网络时代，网络中进程通信是无处不在，这就是我为什么说“一切皆socket”。
什么是Socket？
上面我们已经知道网络中的进程是通过socket来通信的，那什么是socket呢？socket起源于Unix，而Unix/Linux基本哲学之一就是“一切皆文件”，都可以用“打开open –> 读写write/read –> 关闭close”模式来操作。我的理解就是Socket就是该模式的一个实现，socket即是一种特殊的文件，一些socket函数就是对其进行的操作（读/写IO、打开、关闭），这些函数我们在后面进行介绍。
socket一词的起源
在组网领域的首次使用是在1970年2月12日发布的文献IETF RFC33中发现的，撰写者为Stephen Carr、Steve Crocker和Vint Cerf。根据美国计算机历史博物馆的记载，Croker写道：“命名空间的元素都可称为套接字接口。一个套接字接口构成一个连接的一端，而一个连接可完全由一对套接字接口规定。”计算机历史博物馆补充道：“这比BSD的套接字接口定义早了大约12年。”
怎么理解端口？
我们平时说的端口一般都是指逻辑端口，比如浏览器用的 80 端口，FTP 工具用的 21 端口。由于网络工具众多，于是对网络端口做了编号，从 0 到 65535。
其中 0 - 1023 是公认的端口号，就是已经被一些知名的软件给占用了。留给我们程序里面使用的是 1024 - 65535。
程序 socket通过绑定操作占领x端口，接下来其他程序将不能使用 x端口。一旦 x端口收到数据，系统都会转发给该程序，所以不会出现微信好友发送的数据，被QQ给收到了。可以简单地理解成，操作系统通过端口号，把不同的应用程序区分开。
作者：linux
链接：https://www.zhihu.com/question/535823141/answer/2538570947
怎么理解socket ？
socket 套接字 莫名其妙，难道真是下面图片的而来？
套接字(socket)属于糟糕的翻译，因为它太生僻。“套接”生活中用得少，加个“字”，成了套接字。当你学了socket以后，你还是很难将名字与它的意思联系起来。香港翻译成：網路插座 感觉贴近一些
2. 客户/服务器模式
在TCP/IP网络应用中，通信的两个进程间相互作用的主要模式是客户/服务器（Client/Server, C/S）模式，即客户向服务器发出服务请求，服务器接收到请求后，提供相应的服务。
客户/服务器模式的建立基于以下两点：
（1）首先，建立网络的起因是网络中软硬件资源、运算能力和信息不均等，需要共享，从而造就拥有众多资源的主机提供服务，资源较少的客户请求服务这一非对等作用。
（2）其次，网间进程通信完全是异步的，相互通信的进程间既不存在父子关系，又不共享内存缓冲区，因此需要一种机制为希望通信的进程间建立联系，为二者的数据交换提供同步，这就是基于客户/服务器模式的TCP/IP。
2.1 服务器端：
其过程是首先服务器方要先启动，并根据请求提供相应服务：
（1）打开一通信通道并告知本地主机，它愿意在某一公认地址上的某端口（如FTP的端口可能为21）接收客户请求；
（2）等待客户请求到达该端口；
（3）接收到客户端的服务请求时，处理该请求并发送应答信号。接收到并发服务请求，要激活一新进程来处理这个客户请求（如UNIX系统中用fork、exec）。新进程处理此客户请求，并不需要对其它请求作出应答。服务完成后，关闭此新进程与客户的通信链路，并终止。
（4）返回第（2）步，等待另一客户请求。
（5）关闭服务器
2.2 客户端：
（1）打开一通信通道，并连接到服务器所在主机的特定端口；
（2）向服务器发服务请求报文，等待并接收应答；继续提出请求......
（3）请求结束后关闭通信通道并终止。
从上面所描述过程可知：
（1）客户与服务器进程的作用是非对称的，因此代码不同。
（2）服务器进程一般是先启动的。只要系统运行，该服务进程一直存在，直到正常或强迫终止。
3. 基本TCP套接字编程
基于 TCP 的套接字编程的所有客户端和服务器端都是从调用socket 开始，它返回一个套接字描述符。客户端随后调用connect 函数，服务器端则调用 bind、listen 和accept 函数。套接字通常使用标准的close 函数关闭，但是也可以使用 shutdown 函数关闭套接字。
下图为TCP套接字编程流程图：
4. 套接字函数
4.1 创建套接字──socket()
应用程序在使用套接字前，首先必须拥有一个套接字，系统调用socket()向应用程序提供创建套接字的手段，
其调用格式如下：
SOCKET PASCAL FAR socket(int af, int type, int protocol);
该调用要接收三个参数：af、type、protocol。参数af指定通信发生的区域：AF_UNIX、AF_INET、AF_NS等，而DOS、WINDOWS中仅支持AF_INET，它是网际网区域。因此，地址族与协议族相同。参数type 描述要建立的套接字的类型。
这里分三种：
（1）一是TCP流式套接字(SOCK_STREAM)提供了一个面向连接、可靠的数据传输服务，数据无差错、无重复地发送，且按发送顺序接收。内设流量控制，避免数据流超限；数据被看作是字节流，无长度限制。文件传送协议（FTP）即使用流式套接字。
（2）二是数据报式套接字(SOCK_DGRAM)提供了一个无连接服务。数据包以独立包形式被发送，不提供无错保证，数据可能丢失或重复，并且接收顺序混乱。网络文件系统（NFS）使用数据报式套接字。
（3）三是原始式套接字(SOCK_RAW)该接口允许对较低层协议，如IP、ICMP直接访问。常用于检验新的协议实现或访问现有服务中配置的新设备。
参数protocol说明该套接字使用的特定协议，如果调用者不希望特别指定使用的协议，则置为0，使用默认的连接模式。根据这三个参数建立一个套接字，并将相应的资源分配给它，同时返回一个整型套接字号。因此，socket()系统调用实际上指定了相关五元组中的“协议”这一元。
4.2 指定本地地址──bind()
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（包括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。
其调用格式如下：
int PASCAL FAR bind(SOCKET s, const struct sockaddr FAR * name, int namelen);
参数s是由socket()调用返回的并且未作连接的套接字描述符(套接字号)。参数name 是赋给套接字s的本地地址（名字），其长度可变，结构随通信域的不同而不同。namelen表明了name的长度。如果没有错误发生，bind()返回0。否则返回SOCKET_ERROR。
4.3 建立套接字连接──connect()与accept()
这两个系统调用用于完成一个完整相关的建立，其中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。
connect()的调用格式如下：
int PASCAL FAR connect(SOCKET s, const struct sockaddr FAR * name, int namelen);
参数s是欲建立连接的本地套接字描述符。参数name指出说明对方套接字地址结构的指针。对方套接字地址长度由namelen说明。
如果没有错误发生，connect()返回0。否则返回值SOCKET_ERROR。在面向连接的协议中，该调用导致本地系统和外部系统之间连接实际建立。
由于地址族总被包含在套接字地址结构的前两个字节中，并通过socket()调用与某个协议族相关。因此bind()和connect()无须协议作为参数。
accept()的调用格式如下：
SOCKET PASCAL FAR accept(SOCKET s, struct sockaddr FAR* addr, int FAR* addrlen);
参数s为本地套接字描述符，在用做accept()调用的参数前应该先调用过listen()。addr 指向客户方套接字地址结构的指针，用来接收连接实体的地址。addr的确切格式由套接字创建时建立的地址族决定。addrlen 为客户方套接字地址的长度（字节数）。如果没有错误发生，accept()返回一个SOCKET类型的值，表示接收到的套接字的描述符。否则返回值INVALID_SOCKET。
accept()用于面向连接服务器。参数addr和addrlen存放客户方的地址信息。调用前，参数addr 指向一个初始值为空的地址结构，而addrlen 的初始值为0；调用accept()后，服务器等待从编号为s的套接字上接受客户连接请求，而连接请求是由客户方的connect()调用发出的。当有连接请求到达时，accept()调用将请求连接队列上的第一个客户方套接字地址及长度放入addr 和addrlen，并创建一个与s有相同特性的新套接字号。新的套接字可用于处理服务器并发请求。
四个套接字系统调用，socket()、bind()、connect()、accept()，可以完成一个完全五元相关的建立。socket()指定五元组中的协议元，它的用法与是否为客户或服务器、是否面向连接无关。bind()指定五元组中的本地二元，即本地主机地址和端口号，其用法与是否面向连接有关：在服务器方，无论是否面向连接，均要调用bind()，若采用面向连接，则可以不调用bind()，而通过connect()自动完成。若采用无连接，客户方必须使用bind()以获得一个唯一的地址。
4.4 监听连接──listen()
此调用用于面向连接服务器，表明它愿意接收连接。listen()需在accept()之前调用，
其调用格式如下：
int PASCAL FAR listen(SOCKET s, int backlog);
参数s标识一个本地已建立、尚未连接的套接字号，服务器愿意从它上面接收请求。backlog表示请求连接队列的最大长度，用于限制排队请求的个数，目前允许的最大值为5。如果没有错误发生，listen()返回0。否则它返回SOCKET_ERROR。
listen()在执行调用过程中可为没有调用过bind()的套接字s完成所必须的连接，并建立长度为backlog的请求连接队列。
调用listen()是服务器接收一个连接请求的四个步骤中的第三步。它在调用socket()分配一个流套接字，且调用bind()给s赋于一个名字之后调用，而且一定要在accept()之前调用。
4.5 数据传输──send()与recv()
当一个连接建立以后，就可以传输数据了。常用的系统调用有send()和recv()。
send()调用用于s指定的已连接的数据报或流套接字上发送输出数据，格式如下：
int PASCAL FAR send(SOCKET s, const char FAR *buf, int len, int flags);
参数s为已连接的本地套接字描述符。buf 指向存有发送数据的缓冲区的指针，其长度由len 指定。flags 指定传输控制方式，如是否发送带外数据等。如果没有错误发生，send()返回总共发送的字节数。否则它返回SOCKET_ERROR。
recv()调用用于s指定的已连接的数据报或流套接字上接收输入数据，格式如下：
int PASCAL FAR recv(SOCKET s, char FAR *buf, int len, int flags);
参数s 为已连接的套接字描述符。buf指向接收输入数据缓冲区的指针，其长度由len 指定。flags 指定传输控制方式，如是否接收带外数据等。如果没有错误发生，recv()返回总共接收的字节数。如果连接被关闭，返回0。否则它返回SOCKET_ERROR。
4.6 关闭套接字──close
close()关闭套接字s，并释放分配给该套接字的资源；如果s涉及一个打开的TCP连接，则该连接被释放。
4.6 recv和read|send和write的区别
int recv(int sockfd,void *buf,int len,int flags)
recv 比read 的功能强大点，体现在recv提供的flags参数上，
recv最终的实现还是要调用read。
recv和read都可以操作阻塞或非阻塞，阻塞非阻塞与recv和read没关系，它是socket的属性，函数fcntl可以设置。
编程实例
Linux下C语言的Socket编程例子（多线程）
2018-10-02 12:50:42
服务端
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>
#include<unistd.h>
#include<errno.h>
#include<pthread.h>
#define MAXCONN 2
#define ERRORCODE -1
#define BUFFSIZE 1024
int count_connect = 0;
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
struct pthread_socket
{
int socket_d;
pthread_t thrd;
};
static void *thread_send(void *arg)
{
char buf[BUFFSIZE];
int sd = *(int *) arg;
memset(buf, 0, sizeof(buf));
strcpy(buf, "hello,welcome to you! \n");
if (send(sd, buf, strlen(buf), 0) == -1)
{
printf("send error:%s \n", strerror(errno));
return NULL;
}
while (1)
{
memset(buf, 0, sizeof(buf));
read(STDIN_FILENO, buf, sizeof(buf));
if (send(sd, buf, strlen(buf), 0) == -1)
{
printf("send error:%s \n", strerror(errno));
break;
}
}
return NULL;
}
static void* thread_recv(void *arg)
{
char buf[BUFFSIZE];
struct pthread_socket *pt = (struct pthread_socket *) arg;
int sd = pt->socket_d;
pthread_t thrd = pt->thrd;
while (1)
{
memset(buf, 0, sizeof(buf));
int rv = recv(sd, buf, sizeof(buf), 0); //是阻塞的
if (rv < 0)
{
printf("recv error:%s \n", strerror(errno));
break;
}
if (rv == 0) // 这种情况说明client已经关闭socket连接
{
break;
}
printf("%s", buf); //输出接受到内容
}
pthread_cancel(thrd);
pthread_mutex_lock(&mutex);
count_connect--;
pthread_mutex_unlock(&mutex);
close(sd);
return NULL;
}
static int create_listen(int port)
{
int listen_st;
struct sockaddr_in sockaddr; //定义IP地址结构
int on = 1;
listen_st = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); //初始化socket
if (listen_st == -1)
{
printf("socket create error:%s \n", strerror(errno));
return ERRORCODE;
}
if (setsockopt(listen_st, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on)) == -1) //设置ip地址可重用
{
printf("setsockopt error:%s \n", strerror(errno));
return ERRORCODE;
}
sockaddr.sin_port = htons(port); //指定一个端口号并将hosts字节型传化成Inet型字节型（大端或或者小端问题）
sockaddr.sin_family = AF_INET; //设置结构类型为TCP/IP
sockaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); //服务端是等待别人来连，不需要找谁的ip
//这里写一个长量INADDR_ANY表示server上所有ip，这个一个server可能有多个ip地址，因为可能有多块网卡
if (bind(listen_st, (struct sockaddr *) &sockaddr, sizeof(sockaddr)) == -1)
{
printf("bind error:%s \n", strerror(errno));
return ERRORCODE;
}
if (listen(listen_st, 5) == -1) // 服务端开始监听
{
printf("listen error:%s \n", strerror(errno));
return ERRORCODE;
}
return listen_st;
}
int accept_socket(int listen_st)
{
int accept_st;
struct sockaddr_in accept_sockaddr; //定义accept IP地址结构
socklen_t addrlen = sizeof(accept_sockaddr);
memset(&accept_sockaddr, 0, addrlen);
accept_st = accept(listen_st, (struct sockaddr*) &accept_sockaddr,&addrlen);
//accept 会阻塞直到客户端连接连过来 服务端这个socket只负责listen 是不是有客服端连接过来了
//是通过accept返回socket通信的
if (accept_st == -1)
{
printf("accept error:%s \n", strerror(errno));
return ERRORCODE;
}
printf("accpet ip:%s \n", inet_ntoa(accept_sockaddr.sin_addr));
return accept_st;
}
int run_server(int port)
{
int listen_st = create_listen(port); //创建监听socket
pthread_t send_thrd, recv_thrd;
struct pthread_socket ps;
int accept_st;
if (listen_st == -1)
{
return ERRORCODE;
}
printf("server start \n");
while (1)
{
accept_st = accept_socket(listen_st); //获取连接的的socket
if (accept_st == -1)
{
return ERRORCODE;
}
if (count_connect >= MAXCONN)
{
printf("connect have already be full! \n");
close(accept_st);
continue;
}
pthread_mutex_lock(&mutex);
count_connect++;
pthread_mutex_unlock(&mutex);
if (pthread_create(&send_thrd, NULL, thread_send, &accept_st) != 0) //创建发送信息线程
{
printf("create thread error:%s \n", strerror(errno));
break;
}
pthread_detach(send_thrd); //设置线程可分离性，这样的话主线程就不用join
ps.socket_d = accept_st;
ps.thrd = send_thrd;
if (pthread_create(&recv_thrd, NULL, thread_recv, &ps) != 0)//创建接收信息线程
{
printf("create thread error:%s \n", strerror(errno));
break;
}
pthread_detach(recv_thrd); //设置线程为可分离，这样的话，就不用pthread_join
}
close(accept_st);
close(listen_st);
return 0;
}
//server main
int main(int argc, char *argv[])
{
if (argc < 2)
{
printf("Usage:port,example:8080 \n");
return -1;
}
int port = atoi(argv[1]);
if (port == 0)
{
printf("port error! \n");
}
else
{
run_server(port);
}
return 0;
}#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>
#include<unistd.h>
#include<errno.h>
#include<pthread.h>
#define BUFFSIZE 1024
#define ERRORCODE -1
static void *thread_send(void *arg)
{
char buf[BUFFSIZE];
int sd = *(int *) arg;
while (1)
{
memset(buf, 0, sizeof(buf));
read(STDIN_FILENO, buf, sizeof(buf));
if (send(sd, buf, strlen(buf), 0) == -1)
{
printf("send error:%s \n", strerror(errno));
break;
}
}
return NULL;
}
static void *thread_recv(void *arg)
{
char buf[BUFFSIZE];
int sd = *(int *) arg;
while (1)
{
memset(buf, 0, sizeof(buf));
int rv = recv(sd, buf, sizeof(buf), 0);
if (rv <= 0)
{
if(rv == 0) //server socket关闭情况
{
printf("server have already full !\n");
exit(0);//退出整个客服端
}
printf("recv error:%s \n", strerror(errno));
break;
}
printf("%s", buf);//输出接收到的内容
}
return NULL;
}
int run_client(char *ip_str, int port)
{
int client_sd;
int con_rv;
pthread_t thrd1, thrd2;
struct sockaddr_in client_sockaddr; //定义IP地址结构
client_sd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (client_sd == -1)
{
printf("socket create error:%s \n", strerror(errno));
return ERRORCODE;
}
memset(&client_sockaddr, 0, sizeof(client_sockaddr));
client_sockaddr.sin_port = htons(port); //指定一个端口号并将hosts字节型传化成Inet型字节型（大端或或者小端问题）
client_sockaddr.sin_family = AF_INET; //设置结构类型为TCP/IP
client_sockaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip_str);//将字符串的ip地址转换成int型,客服端要连接的ip地址
con_rv = connect(client_sd, (struct sockaddr*) &client_sockaddr,
sizeof(client_sockaddr));
//调用connect连接到指定的ip地址和端口号,建立连接后通过socket描述符通信
if (con_rv == -1)
{
printf("connect error:%s \n", strerror(errno));
return ERRORCODE;
}
if (pthread_create(&thrd1, NULL, thread_send, &client_sd) != 0)
{
printf("thread error:%s \n", strerror(errno));
return ERRORCODE;
}
if (pthread_create(&thrd2, NULL, thread_recv, &client_sd) != 0)
{
printf("thread error:%s \n", strerror(errno));
return ERRORCODE;
}
pthread_join(thrd2, NULL);// 等待线程退出
pthread_join(thrd1, NULL);
close(client_sd);
return 0;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
if (argc < 3)
{
printf("Usage:ip port,example:127.0.0.1 8080 \n");
return ERRORCODE;
}
int port = atoi(argv[2]);
char *ip_str = argv[1];
run_client(ip_str,port);
return 0;
}g++ -pthread socket.c -o socketTest
字节流套接口(如tcp套接口)上的read和write函数所表现的行为不同于通常的文件IO。字节流套接口上的读或写输入或输出的字节数可能比要求的数量少，但这不是错误状况，原因是内核中套接口的缓冲区可能已达到了极限。此时所需的是调用者再次调用read或write函数，以输入或输出剩余的字节。
可以使用readn函数来实现循环读取以解决这个问题：
ssize_t /* Read "n" bytes from a descriptor. */
readn(int fd, void *vptr, size_t n)
{
size_t nleft;
ssize_t nread;
char *ptr;
ptr = vptr;
nleft = n;
while (nleft > 0) {
if ( (nread = read(fd, ptr, nleft)) < 0) {
if (errno == EINTR)
nread = 0; /* and call read() again */
else
return(-1);
} else if (nread == 0)
break; /* EOF */
nleft -= nread;
ptr += nread;
}
return(n - nleft); /* return >= 0 */
}Windows下C语言的Socket编程例子
2017-12-21 13:32:23
TCP服务端通信的常规步骤：
- 使用 socket() 创建 TCP 套接字（socket）
- 将创建的套接字绑定到一个本地地址和端口上（Bind）
- 将套接字设为监听模式，准备接收客户端请求（listen）
- 等待客户请求到来: 当请求到来后，接受连接请求，返回一个对应于此次连接的新的套接字（accept）
- 用 accept 返回的套接字和客户端进行通信（使用 write() / send() 或 send() / recv() ）返回，等待另一个客户请求关闭套接字
TCP客户端通信的常规步骤：
- 创建套接字（socket）
- 使用 connect() 建立到达服务器的连接（connect)
- 客户端进行通信（使用 write() / send() 或 send() / recv() ）
- 使用 close() 关闭客户连接
一。 TCP
server端：
C++ Code
| 1 | #include "stdafx.h" |
client端：
C++ Code
| 1 | #include <winsock2.h> |
二.UDP
SERVER 端
C++ Code
| 1 | #include "stdafx.h" |
C++ Code
| 1 | #include "stdafx.h" |
本文来至：http://blog.csdn.net/ssun125/article/details/8525823
Socket send函数和recv函数详解
2018-01-23 02:03:23
1.send 函数
int send( SOCKET s, const char FAR *buf, int len, int flags );
不论是客户还是服务器应用程序都用send函数来向TCP连接的另一端发送数据。客户程序一般用send函数向服务器发送请求，而服务器则通常用send函数来向客户程序发送应答。
该函数的第一个参数指定发送端套接字描述符；
第二个参数指明一个存放应用程序要发送数据的缓冲区；
第三个参数指明实际要发送的数据的字节数；
第四个参数一般置0。
这里只描述同步Socket的send函数的执行流程。当调用该函数时，
（1）send先比较待发送数据的长度len和套接字s的发送缓冲的长度， 如果len大于s的发送缓冲区的长度，该函数返回SOCKET_ERROR；
（2）如果len小于或者等于s的发送缓冲区的长度，那么send先检查协议是否正在发送s的发送缓冲中的数据，如果是就等待协议把数据发送完，如果协议还没有开始发送s的发送缓冲中的数据或者s的发送缓冲中没有数据，那么send就比较s的发送缓冲区的剩余空间和len
（3）如果len大于剩余空间大小，send就一直等待协议把s的发送缓冲中的数据发送完
（4）如果len小于剩余 空间大小，send就仅仅把buf中的数据copy到剩余空间里（注意并不是send把s的发送缓冲中的数据传到连接的另一端的，而是协议传的，send仅仅是把buf中的数据copy到s的发送缓冲区的剩余空间里）。
如果send函数copy数据成功，就返回实际copy的字节数，如果send在copy数据时出现错误，那么send就返回SOCKET_ERROR；如果send在等待协议传送数据时网络断开的话，那么send函数也返回SOCKET_ERROR。
要注意send函数把buf中的数据成功copy到s的发送缓冲的剩余空间里后它就返回了，但是此时这些数据并不一定马上被传到连接的另一端。如果协议在后续的传送过程中出现网络错误的话，那么下一个Socket函数就会返回SOCKET_ERROR。（每一个除send外的Socket函数在执 行的最开始总要先等待套接字的发送缓冲中的数据被协议传送完毕才能继续，如果在等待时出现网络错误，那么该Socket函数就返回 SOCKET_ERROR）
注意：在Unix系统下，如果send在等待协议传送数据时网络断开的话，调用send的进程会接收到一个SIGPIPE信号，进程对该信号的默认处理是进程终止。
通过测试发现，异步socket的send函数在网络刚刚断开时还能发送返回相应的字节数，同时使用select检测也是可写的，但是过几秒钟之后，再send就会出错了，返回-1。select也不能检测出可写了。
2. recv函数
int recv( SOCKET s, char FAR *buf, int len, int flags);
不论是客户还是服务器应用程序都用recv函数从TCP连接的另一端接收数据。该函数的第一个参数指定接收端套接字描述符；
第二个参数指明一个缓冲区，该缓冲区用来存放recv函数接收到的数据；
第三个参数指明buf的长度；
第四个参数一般置0。
这里只描述同步Socket的recv函数的执行流程。当应用程序调用recv函数时，
（1）recv先等待s的发送缓冲中的数据被协议传送完毕，如果协议在传送s的发送缓冲中的数据时出现网络错误，那么recv函数返回SOCKET_ERROR，
（2）如果s的发送缓冲中没有数据或者数据被协议成功发送完毕后，recv先检查套接字s的接收缓冲区，如果s接收缓冲区中没有数据或者协议正在接收数据，那么recv就一直等待，直到协议把数据接收完毕。当协议把数据接收完毕，recv函数就把s的接收缓冲中的数据copy到buf中（注意协议接收到的数据可能大于buf的长度，所以 在这种情况下要调用几次recv函数才能把s的接收缓冲中的数据copy完。recv函数仅仅是copy数据，真正的接收数据是协议来完成的），
recv函数返回其实际copy的字节数。如果recv在copy时出错，那么它返回SOCKET_ERROR；如果recv函数在等待协议接收数据时网络中断了，那么它返回0。
注意：在Unix系统下，如果recv函数在等待协议接收数据时网络断开了，那么调用recv的进程会接收到一个SIGPIPE信号，进程对该信号的默认处理是进程终止。
【Socket】有很多BUG，测试人员要注意。
最近使用Scoket来测试链路和数据传输，发现Scoket有很多的bug，第一：十六进制发送的时候，数据中间的空格和你再输入框内的数据间加了空格然后再删掉，然后把数据发送出去，接收到的数据长度和数据竟然前后不一样。
第二、Scoket接收数据16进制显示总是在前面或者后面加一些额外的东西，比如在前面加0A（回车符？)时有时无。
编程知识
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。由于这个问题曾引发过血案！公司项目代码中由于存在这个问题，导致了很多莫名其妙的问题，所以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。
4、socket中TCP的三次握手建立连接详解
我们知道tcp建立连接要进行“三次握手”，即交换三个分组。大致流程如下：
- 客户端向服务器发送一个SYN J
- 服务器向客户端响应一个SYN K，并对SYN J进行确认ACK J+1
- 客户端再想服务器发一个确认ACK K+1
只有就完了三次握手，但是这个三次握手发生在socket的那几个函数中呢？请看下图：
图1、socket中发送的TCP三次握手
从图中可以看出，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。
总结：客户端的connect在三次握手的第二个次返回，而服务器端的accept在三次握手的第三次返回。
5、socket中TCP的四次握手释放连接详解
上面介绍了socket中TCP的三次握手建立过程，及其涉及的socket函数。现在我们介绍socket中的四次握手释放连接的过程，请看下图：
图2、socket中发送的TCP四次握手
图示过程如下：
-
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；
-
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；
-
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；
-
接收到这个FIN的源发送端TCP对它进行确认。
这样每个方向上都有一个FIN和ACK。
Socket在Linux中的表示
带有ID的文件
- 0：标准输入文件，对应键盘
- 1：标准输出文件，对应显示器
一个文件描述符只是一个和打开的文件相关联的整数，背后代表的意思可能如下：
- 普通文件
- FIFO
- 管道
- 终端
- 键盘
- 显示器
- 一个网络连接
socket()的返回值就是文件描述符
- read(): 读取远程计算机传来的数据
- write():向远程计算机写入数据
Socket套接字类型
流格式套接字（SOCK_STREAM）
特征
- 数据在传输的过程中不会消失(只要SOCK_STREAM不消失，数据就不会消失)
- 数据按顺序传输
- 数据的发送和接收不同步
流格式套接字内部有一个缓冲区，通过socket传输的数据将保存在这个缓冲区中。接收端手法哦数据后并不是立即读取，只要数据不超过缓冲区容量，接收端可以在缓冲区被填满之后一次性读取，也可以分多次读取。（接收端可以控制数据的读取）
数据报套接字(SOCK_DGRAM)
无连接的套接字，用SOCK_DGRAM表示
只管传输数据，不做数据校验。
优缺点：传输效率快但是不能保证数据的有效性(数据会丢失)
特点：
- 强调快速传输而非传输顺序
- 传输的数据可能丢失也可能损毁
- 限制每次传输的数据大小
- 数据的发送和接收是同步的(也叫：存在数据边界)
QQ视频聊天和语音聊天则使用SOCK_DRRAM来传输数据，首先先保证通信效率，降低延迟，视频和音频即使丢失一小部分数据，也不会对最终数据在终端的显示造成什么大的影响。
计算机网络相关知识点
- IP地址
- MAC地址
- 端口号：一台计算机可以同时提供多种网络服务(Web服务，FTP服务，SMTP服务),为区分不同的网络程序，计算机会为每个网络程序分配一个独一无二的端口号，不同计算机上的使用同一个端口通信的计算机可以通过这个端口号进行数据通信
Socket缓冲区
- 输入缓冲区
- 输出缓冲区
write()/send()先将数据写入到缓冲区内部，再根据TCP协议将缓冲区中的数据发送到目标机器，一旦将数据写入缓冲区，函数就返回，不管后面的机器发送数据的过程。
read()/recv()函数从缓冲区读取数据，而不是从网络中读取数据。
缓冲区特性：
- I/O缓冲区再每个套接字中单独存在
- I/O缓冲区在创建套接字时自动生成
- 即使关闭套接字也会继续传送输出缓冲区中遗留的数据
- 关闭套接字将丢失输入缓冲区中的数据
获取输入输出黄忠的大小：getsockopt()
unsigned optVal;
int optLen = sizeof(int);
getsockopt(servSock, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, (char*)&optVal, &optLen);
printf("Buffer length: %d\n", optVal);阻塞IO
使用write()/send()发送数据时
- 先检查缓冲区，如果缓冲区的可用空间长度小于要发送的数据，则write()/send()会被阻塞，直到缓冲区中的数据被成功发送，缓冲区为空，才唤醒write()/send()继续写入数据
- 如果程序在TCP协议下正在向网络发送数据，那么输出缓冲区会被锁定，不允许写入，write()/send()函数会被阻塞，直到数据发送完毕，才对缓冲区解锁，才将write()/send()唤醒
- 如果要写入的数据大于缓冲区的最大长度，则将分批写入
- 直到所有的数据被写入缓冲区write()/send()才能返回
当使用read()/recv()读取数据时：
- 先检查缓冲区，如果缓冲区中有数据，则读取；否则函数被阻塞，直到网络上有数据来
- 如果要读取的数据长度小于缓冲区中的数据长度，则不能一次性将缓冲区中的所有数据读出，剩余数据将不断积压，直到有 read()/recv()函数再次读取。
- 直到读取到数据后，read()/recv()函数才会返回，否则一直被阻塞
什么是TCP的粘包问题
对于Socket方式的数据发送和接收方式而言，数据的接收和数据发送是无关的，不管数据通过write()/send()发送了多少次，都会尽可能多的发送数据，根据上面的Socket中的内容可以看出，在服务端，只要你缓冲区为空，我就唤醒write()/send()进行数据的发送；而在服务端我则是等待read()/recv()可用的情况才对缓冲区中的数据进行读取，如此便会出现服务端和客户端数据发送/接收数据速率不同步的问题。因此可能会出现数据的**粘包问题。**举例如下：例如客户端向服务器第一次发送 1，第二次发送 3，服务器可能当成 13 来处理。
可以在上面的章节"Windows系统Socket通信程序Demo"让服务器线程在接收客户端数据前等待足够长的一段时间，比如:Sleep(10000);。可以很容易观测到客户端程序多次发送的数据在服务器端形成了"粘包问题"。
摘自：你不懂TCP/IP编程，面试官连面试你的机会都不给你！ - 知乎
6、一个例子（实践一下）
说了这么多了，动手实践一下。下面编写一个简单的服务器、客户端（使用TCP）——服务器端一直监听本机的6666号端口，如果收到连接请求，将接收请求并接收客户端发来的消息；客户端与服务器端建立连接并发送一条消息。
服务器端代码：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<errno.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#define MAXLINE 4096
int main(int argc, char** argv)
{
int listenfd, connfd;
struct sockaddr_in servaddr;
char buff[4096]; int n;
if( (listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1 )
{
printf("create socket error: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno);
exit(0);
}
memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
servaddr.sin_port = htons(6666);
if( bind(listenfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr)) == -1)
{
printf("bind socket error: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno);
exit(0);
}
if( listen(listenfd, 10) == -1)
{
printf("listen socket error: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno);
exit(0);
}
printf("======waiting for client's request======\n");
while(1)
{
if( (connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr*)NULL, NULL)) == -1)
{
printf("accept socket error: %s(errno: %d)",strerror(errno),errno);
continue;
}
n= recv(connfd, buff, MAXLINE, 0);
buff[n] = '\0';
printf("recv msg from client: %s\n", buff);
close(connfd);
}
close(listenfd);
}客户端代码：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<errno.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#define MAXLINE 4096
int main(int argc, char** argv)
{
int sockfd, n;
char recvline[4096], sendline[4096];
struct sockaddr_in servaddr;
if( argc != 2)
{
printf("usage: ./client <ipaddress>\n");
exit(0);
}
if( (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
{
printf("create socket error: %s(errno: %d)\n", strerror(errno),errno);
exit(0);
}
memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_port =htons(6666);
if( inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr) <= 0)
{
printf("inet_pton error for %s\n",argv[1]);
exit(0);
}
if( connect(sockfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0)
{
printf("connect error: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno);
exit(0);
}
printf("send msg to server: \n"); fgets(sendline, 4096, stdin);
if( send(sockfd, sendline, strlen(sendline), 0) < 0)
{
printf("send msg error: %s(errno: %d)\n", strerror(errno), errno);
exit(0);
}
close(sockfd);
exit(0);
}当然上面的代码很简单，也有很多缺点，这就只是简单的演示socket的基本函数使用。其实不管有多复杂的网络程序，都使用的这些基本函数。上面的服务器使用的是迭代模式的，即只有处理完一个客户端请求才会去处理下一个客户端的请求，这样的服务器处理能力是很弱的，现实中的服务器都需要有并发处理能力！为了需要并发处理，服务器需要fork()一个新的进程或者线程去处理请求等。
7、动动手
留下一个问题，欢迎大家回帖回答！！！是否熟悉Linux下网络编程？如熟悉，编写如下程序完成如下功能：
服务器端：
接收地址192.168.100.2的客户端信息，如信息为“Client Query”，则打印“Receive Query”
客户端：
向地址192.168.100.168的服务器端顺序发送信息“Client Query test”，“Cleint Query”，“Client Query Quit”，然后退出。
题目中出现的ip地址可以根据实际情况定。
1、运行SQLPLUS工具
C:\Users\wd-pc>sqlplus
2、直接进入SQLPLUS命令提示符
C:\Users\wd-pc>sqlplus /nolog
3、以OS身份连接
C:\Users\wd-pc>sqlplus / as sysdba 或
SQL>connect / as sysdba
4、普通用户登录
C:\Users\wd-pc>sqlplus scott/123456 或
SQL>connect scott/123456 或
SQL>connect scott/123456@servername
5、以管理员登录
C:\Users\wd-pc>sqlplus sys/123456 as sysdba 或
SQL>connect sys/123456 as sysdba
6、切换用户
SQL>conn hr/123456
注：conn同connect
7、退出
exit
原文;socket编程——一个简单的例子_find12的博客-CSDN博客_socket编程
接口函数(API)
3.1、socket()函数
int socket(int domain, int type, int protocol);socket函数对应于普通文件的打开操作。普通文件的打开操作返回一个文件描述字，而socket()用于创建一个socket描述符（socket descriptor），它唯一标识一个socket。这个socket描述字跟文件描述字一样，后续的操作都有用到它，把它作为参数，通过它来进行一些读写操作。
正如可以给fopen的传入不同参数值，以打开不同的文件。创建socket的时候，也可以指定不同的参数创建不同的socket描述符，socket函数的三个参数分别为：
- domain：即协议域，又称为协议族（family）。常用的协议族有，AF_INET、AF_INET6、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。
3.2、bind()函数
正如上面所说bind()函数把一个地址族中的特定地址赋给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);函数的三个参数分别为：
- 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：
ipv6对应的是：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 */ };
Unix域对应的是：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 */ };#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。
3.3、listen()、connect()函数
如果作为一个服务器，在调用socket()、bind()之后就会调用listen()来监听这个socket，如果客户端这时调用connect()发出连接请求，服务器端就会接收到这个请求。
int listen(int sockfd, int backlog);
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);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。
connect函数的第一个参数即为客户端的socket描述字，第二参数为服务器的socket地址，第三个参数为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。
3.4、accept()函数
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。TCP客户端依次调用socket()、connect()之后就想TCP服务器发送了一个连接请求。TCP服务器监听到这个请求之后，就会调用accept()函数取接收请求，这样连接就建立好了。之后就可以开始网络I/O操作了，即类同于普通文件的读写I/O操作。
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);accept函数的第一个参数为服务器的socket描述字，第二个参数为指向struct sockaddr *的指针，用于返回客户端的协议地址，第三个参数为协议地址的长度。如果accpet成功，那么其返回值是由内核自动生成的一个全新的描述字，代表与返回客户的TCP连接。
注意：accept的第一个参数为服务器的socket描述字，是服务器开始调用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socket描述字。一个服务器通常通常仅仅只创建一个监听socket描述字，它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，当服务器完成了对某个客户的服务，相应的已连接socket描述字就被关闭。
3.5、read()、write()等函数
万事具备只欠东风，至此服务器与客户已经建立好连接了。可以调用网络I/O进行读写操作了，即实现了网咯中不同进程之间的通信！网络I/O操作有下面几组：
- read()/write()
- recv()/send()
- readv()/writev()
- recvmsg()/sendmsg()
- recvfrom()/sendto()
我推荐使用recvmsg()/sendmsg()函数，这两个函数是最通用的I/O函数，实际上可以把上面的其它函数都替换成这两个函数。它们的声明如下：
#include <unistd.h>
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);
ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,
const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);
ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,
struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
ssize_t sendmsg(int sockfd, const struct msghdr *msg, int flags);
ssize_t recvmsg(int sockfd, struct msghdr *msg, int flags);read函数是负责从fd中读取内容.当读成功时，read返回实际所读的字节数，如果返回的值是0表示已经读到文件的结束了，小于0表示出现了错误。如果错误为EINTR说明读是由中断引起的，如果是ECONNREST表示网络连接出了问题。
write函数将buf中的nbytes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，并设置errno变量。 在网络程序中，当我们向套接字文件描述符写时有俩种可能。1)write的返回值大于0，表示写了部分或者是全部的数据。2)返回的值小于0，此时出现了错误。我们要根据错误类型来处理。如果错误为EINTR表示在写的时候出现了中断错误。如果为EPIPE表示网络连接出现了问题(对方已经关闭了连接)。
其它的我就不一一介绍这几对I/O函数了，具体参见man文档或者baidu、Google，下面的例子中将使用到send/recv。
3.6、close()函数
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，好比操作完打开的文件要调用fclose关闭打开的文件。
#include <unistd.h>
int close(int fd);close一个TCP socket的缺省行为时把该socket标记为以关闭，然后立即返回到调用进程。该描述字不能再由调用进程使用，也就是说不能再作为read或write的第一个参数。
注意：close操作只是使相应socket描述字的引用计数-1，只有当引用计数为0的时候，才会触发TCP客户端向服务器发送终止连接请求。
