socket
socket是一个伪文件，包含读缓冲区、写缓冲区。
socket必须成对出现。
socket可以建立主机进程间的通信，但需要协议（IPV4、IPV6等）、port端口、IP地址。
客户端服务端socket网络通信步骤
客户端：
a）socket函数。
（2）连接服务器。
a）指定服务器的IP协议（IPV4或IPV6）、port、IP地址。
b）connect函数。
（3）读写数据。
（4）关闭socket。
服务器端：
b）socket函数。
（2）绑定本机IP地址和port。
b）bind函数。
（3）监听。
b）创建未完成连接队列、已完成连接队列；未完成连接接经历3次握手才变成已完成连接。
c）listen函数。
（4）提取。
a）从已完成连接队列提取连接，创建一个新的已连接socket套接字用于和客户端通信。
b）accept函数。
（5）读写数据。
（6）关闭socket。
socket相关结构体和函数
（1）IPV4套接字结构体
#include<netinet/in.h>
struct sockaddr_in {
sa_family_t sin_family; /* 协议：AF_INET */
in_port_t sin_port; /* 端口 */
struct in_addr sin_addr; /* IP地址 */
};
/* Internet address. */
struct in_addr {
uint32_t s_addr; /* IP地址的网络字节序 */
};（2）IPV6套接字结构体
#include<netinet/in6.h>
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 */
};（3）通用套接字结构体
为了接口通用，出现通用套接字结构体。
#include<sys/socket.h>
struct sockaddr {
sa_family_t sa_family; /* AF_INET 或 AF_INET6 */
char sa_data[14]; /* address data */
};（4） socke函数：创建套接字
#include<sys/socket.h>
int socket(int domain, int type, int protocol);
/*
功能：
创建套接字
参数：
domain：
AF_INET
AF_INET6
等等
type：
SOCK_STREAM：TCP流式套接字
SOCK_DGRAM：UDP报式套接字
SOCK_RAW：组包更多
等等
protocol：0，自动填充
返回值：
成功：文件描述符
失败：-1
*/（5）connect函数：客户端连接服务器
#include<sys/socket.h>
int connect(int sockfd, const struct sockaddr* addr, socklen_t addrlen);
/*
功能：
连接服务器
参数：
sockfd：套接字文件描述符
addr：IPV4套接字结构体地址 强转为通用套接字结构体
包含目的主机的IP和port
addrlen：IPV4套接字结构体大小
返回值：
成功：0
失败：-1，并设置errno
EACCES：权限不足或被防火墙拒绝
EADDRINUSE：本地地址已被其他套接字使用
ECONNREFUSED：远程主机拒绝连接
ETIMEDOUT：连接超时
*/（6）bind函数：服务器端绑定自己固定的IP和port
#include<sys/socket.h>
int bind(int sockfd, const struct sockaddr* addr, socklen_t addrlen);
/*
功能：
给套接字sockfd绑定固定的的IP地址和port
参数：
sockfd：套接字文件描述符
addr：IPV4套接字结构体地址
addrlen：IPV4套接字结构体大小
返回值：
成功：0
失败：-1
*/
（7）listen函数：服务器端监听是否有连接请求
#include<sys/socket.h>
int listen(int sockfd, int backlog);
/*
功能：
监听是否有客户端请求连接
参数：
sockfd：套接字文件描述符
backlog：已完成连接数量与未完成连接数量之和的最大值，一般写128
返回值：
成功：0
失败：-1
*/（8）accept函数： 从已完成连接队列提取连接
#include<sys/socket.h>
int accept(int sockfd, struct sockaddr* addr, socklen_t* addrlen);
/*
功能：
从已完成连接队列提取连接
参数：
sockfd：套接字文件描述符
addr：IPV4套接字结构体地址，以获取的客户端IP和port信息
addrlen：存储IPV4套接字结构体大小的变量的地址。
返回值：
成功：新连接socket的文件描述符
失败：-1
*/TCP客户端连接服务器示例：
#include<arpa/inet.h>
#include<stdio.h>
#include<sys/socket.h>
#include<unistd.h>
int main() {
/* 1.创建socket */
int sock_fd;
sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
/* 2.连接服务器 */
// IPV4套接字结构体
struct sockaddr_in addr;
// IPV4
addr.sin_family = AF_INET;
// 服务器的port，转为网络字节序
addr.sin_port = htons(8888);
// 服务器IP地址，转为网络字节序存入addr.sin_addr.s_addr
inet_pton(AF_INET, "192.168.0.11", &addr.sin_addr.s_addr);
// 连接
connect(sock_fd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
/* 3.读写数据 */
char buf[1024] = "";
while (1) {
int n = read(STDIN_FILENO, buf, sizeof(buf)); // 从终端读入buf
write(sock_fd, buf, n);
n = read(sock_fd, buf, sizeof(buf));
write(STDOUT_FILENO, buf, n);
}
/* 4.关闭 */
close(sock_fd);
return 0;
}
运行结果：
TCP服务器端示例：
#include<stdio.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<sys/socket.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
int main(int argc, const char* argv[]) {
/* 1.创建socket */
int lfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
/* 2.绑定本机IP地址和port */
struct sockaddr_in addr;
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons(8000);
// INADDR_ANY为0，表示绑定通配地址，即本地所有IP地址
// addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
inet_pton(AF_INET, "192.168.124.128", &addr.sin_addr.s_addr);
int ret = bind(lfd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
if(ret < 0) {
perror("bind");
exit(0);
}
/* 3.监听 */
listen(lfd, 128);
/* 4.提取 */
struct sockaddr_in cliaddr;
socklen_t len = sizeof(cliaddr);
int cfd = accept(lfd, (struct sockaddr*)&cliaddr, &len);
char ip[16] = "";
printf("新连接到来！IP：%s, port：%d\n",
inet_ntop(AF_INET, &(cliaddr.sin_addr.s_addr), ip, 16),
ntohs(cliaddr.sin_port));
/* 5.读写 */
char buf[1024] = "";
while (1) {
bzero(buf, sizeof(buf));
int n = read(STDIN_FILENO, buf, sizeof(buf)); // 从终端读入buf
write(cfd, buf, n);
n = read(cfd, buf, sizeof(buf));
printf("%s", buf);
}
/* 6.关闭 */
close(lfd);
close(cfd);
return 0;
}运行结果：
注意：服务器进程被杀死，其占用的端口不会立即释放，再次连接会出现如下错误：
