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用于网络应用开发，使用系统提供的一套API函数接口，称为套接字函数
所有的I/O设备都被抽象为文件，一切皆文件，Everything is a File，磁盘、网络数据、终端，甚至进程间通信工具管道pipe等都被当做文件对待。
套接字文件描述符包含有IP地址和PORT端口号。
socket创建套接字
函数原型：int sockfd=socket(AF_INET,SOCKET_STREAM(流式or报式),int protocol(默认流式协议TCP))
成功返回sock_fd，失败返回-1，并设置errno
bind绑定IP和端口
函数原型：bind(sock_fd,struct sockaddr *addr)
struct sockaddr *addr是早期的网络通信结构体，为了向前兼容，仍然保留。
struct sockaddr_in addr网络信息结构体
addr.sin_family=AF_INET
addr.sin_port=大端(8080)
addr.sin_addr.s_addr=大端(ip)大小端转换常用函数
htons()小端转大端端口
htonl()小端转大端IP
ntohs()大端转小端端口
ntohl()大端转小端IP
inet_pton(AF_INET,char *ip,void *addr)
inet_ntop(AF_INET,void *addr,char *ip,16)
绑定可以对socket设置自定义的IP和端口号，其次当绑定某端口的进程退出，可以临时禁用端口号，禁用时长为2MSL。
成功返回0，失败返回-1
listen网络事件监听（TCP）
函数原型：listen(int sockfd,int backlog)
backlog：监听序列数
成功返回0，错误返回-1，并设置errno，用于错误处理
connet请求TCP连接函数（主动端）
函数原型：connect(int mysockfd,struct sockaddr * dest,socklen_t addrlen)
客户端调用该函数向服务器发起TCP连接请求
成功返回0，错误返回-1，并设置errno，用于错误处理
Accept等待TCP连接请求，完成连接（被动端）
Accept为阻塞等待连接，每次只能连接一个客户端，如果要多次连接，要执行多次该函数
函数原型：
int client_fd=accpet(int server_fd,sockaddr * clientAddr(output),socklen_t *Addrlen(intput|output))
arg[1] 包含自身网络信息的socket
arg[2] 连接成功，传出保存客户端的网络信息（IP，port）
arg[3] 传入可以接收的网络信息大小，传出实际大小
成功返回请求端的socketfd，错误返回-1，并设置errno，用于错误处理
CS架构中，服务器socket只有一个，客户端socket有多个（server_fd用于连接，client_fd用于与客户端交互数据）
recv读取数据
在Linux下，read也可以读取socket数据（TCP），因为在Linux下，套接字以文件描述符的形式记录。
函数原型：ssize_t recv(int sockfd,void *buf,size_t size,int flag)
成功返回读取的数据量，失败返回-1
可以通过将flag设置为MSG_DONTWAIT实现非阻塞读取数据
send发送数据
在Linux下，write也可以发送socket数据（TCP），因为在Linux下，套接字以文件描述符的形式记录。
函数原型：ssize_t send(int sockfd,void *buf,size_t len,int flag)
面试题：
在编写一个服务端-客户端模型时，客户端异常退出，服务端也异常退出。
原因
当客户端异常退出时，客户端关闭了它的读端文件描述符。此时，如果服务端尝试向管道或套接字写数据，会触发 SIGPIPE 信号，默认行为是终止进程，因此服务端也会异常退出。
解决方案
可以在 send() 函数中使用 MSG_NOSIGNAL 标志位，来忽略 SIGPIPE 信号，从而避免服务端异常退出
send(int sockfd, buffer, len, MSG_NOSIGNAL);使用 MSG_NOSIGNAL 标志位，写操作在对端关闭连接的情况下不会触发 SIGPIPE 信号，而是会返回 EPIPE 错误，程序可以根据这个错误码进行处理而不是直接终止。
在公网上利用TCP协议实现网络数据传输
由于服务端和客户端不在同一个局域网下，所以需要通过互联网进行通信，虚拟机要配置网络连接。
服务端：
服务端是运行在公网上的阿里云服务器。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#include <string.h>#define _SERVER_IP "xxx.xxx.xxx.xxx"
#define _PORT 8080
#define _BACKLOG 128
#define _SHUTDOWN 1
#define _TRUE 1
#define _FALSE 0
#define _IPSIZE 16
#define _RECVLEN 1500int main()
{struct sockaddr_in serverAddr,clientAddr;int server_fd;int client_fd;char Result[_RECVLEN];char client_ip[_IPSIZE];socklen_t Addrlen;serverAddr.sin_family=AF_INET;serverAddr.sin_port=htons(_PORT);serverAddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);server_fd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);bind(server_fd,(struct sockaddr*)&serverAddr,sizeof(serverAddr));listen(server_fd,_BACKLOG);printf("Test TCP Server Version 1.1.0 is Running...\n");while(_SHUTDOWN){Addrlen=sizeof(clientAddr);if((client_fd=accept(server_fd,(struct sockaddr*)&clientAddr,&Addrlen))>0){bzero(Result,sizeof(Result));bzero(client_ip,sizeof(client_ip));inet_ntop(AF_INET,&clientAddr.sin_addr.s_addr,client_ip,_IPSIZE);printf("Connection From :IP[%s],PORT[%d]\n",client_ip,ntohs(clientAddr.sin_port));sprintf(Result,"Hi [%s] Welcome to my TCP test server!service version 1.1.0...",client_ip);send(client_fd,Result,strlen(Result),0);close(client_fd);}else{perror("accpet failed");close(server_fd);exit(0);}}close(server_fd);return 0;
}客户端：
客户端是运行在本地上的虚拟机镜像
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>//客户端源码编写，连接服务器成功，服务器反馈信息#define _IP "xxx.xxx.xxx.xxx"
#define _PORT 8080
int main()
{struct sockaddr_in ServerAddr;bzero(&ServerAddr,sizeof(ServerAddr));ServerAddr.sin_family=AF_INET;ServerAddr.sin_port=htons(_PORT);inet_pton(AF_INET,_IP,&ServerAddr.sin_addr.s_addr);int Myfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//看需求决定是否要绑定char Response[1024];//存放服务端反馈信息ssize_t recvlen;bzero(Response,sizeof(Response));if((connect(Myfd,(struct sockaddr *)&ServerAddr,sizeof(ServerAddr)))==0){if((recvlen=recv(Myfd,Response,sizeof(Response),0))>0){printf("%s\n",Response);}}else{printf("Connect failed\n");close(Myfd);exit(0);}close(Myfd);printf("Client is Over\n");return 0;
}
运行结果：
函数二次包裹
在我们编写代码时，通常需要根据函数的返回值来判断函数调用情况，这个过程需要大量的if else语句，减少了代码阅读的简洁性。所以为了方便我们阅读，需要对函数进行二次包裹。
什么是二次包裹？
在自定义的头文件中重新声明一个函数，函数名与接口函数不同，返回值、参数均与接口函数相同。在相应的源文件中定义我们的函数，将逻辑判断的过程放在函数中。这样在调用函数时就省去大量的if else判断
#ifndef __MySock_H__
#define __MySock_H__
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>int SOCKET(int domain,int type,int protocol);
int BIND(int sockfd,struct sockaddr* addr,socklen_t addrlen);
ssize_t RECV(int sockfd,void *buf,size_t len,int flags);
ssize_t SEND(int sockfd,void *buf,size_t len,int flags);
int CONNECT(int sockfd,struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);
int ACCEPT(int sockfd,struct sockaddr *addr,socklen_t *addrlen);
int LISTEN(int sockfd,int backlog);#endif
#include "MySock.h"
int SOCKET(int domain,int type,int protocol)
{int reval=socket(domain,type,protocol); if(reval==-1){perror("socket call failed"); exit(0);}return reval;
}
int BIND(int sockfd,struct sockaddr* addr,socklen_t addrlen)
{int reval=bind(sockfd,addr,addrlen);if(reval==-1){perror("bind call failed");exit(0);}return reval;
}
ssize_t RECV(int sockfd,void *buf,size_t len,int flags)
{ssize_t reval;reval=recv(sockfd,buf,len,flags);if(reval==0)perror("recv call failed");return reval;
}
ssize_t SEND(int sockfd,void *buf,size_t len,int flags)
{ssize_t reval;reval=send(sockfd,buf,len,flags);if(reval==-1)perror("send call failed");return reval;
}
int CONNECT(int sockfd,struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen)
{int reval=connect(sockfd,addr,addrlen);if(reval==-1){perror("connect call failed");exit(0);}return reval;
}int ACCEPT(int sockfd,struct sockaddr* addr,socklen_t *addrlen)
{int reval=accept(sockfd,addr,addrlen);if(reval==-1){perror("accept call failed");exit(0);}return reval;
}
int LISTEN(int sockfd,int backlog)
{int reval=listen(sockfd,backlog);if(reval==-1){perror("listen call failed");exit(0);}return reval;
}
使用包裹后的函数对我们TCP通信的客户端进行改写：
代码看起来简洁多了
#include "MySock.h"//客户端源码编写，连接服务器成功，服务器反馈信息#define _IP "xxx.xxx.xxx.xxx"
#define _PORT 8080
int main()
{struct sockaddr_in ServerAddr;bzero(&ServerAddr,sizeof(ServerAddr));ServerAddr.sin_family=AF_INET;ServerAddr.sin_port=htons(_PORT);inet_pton(AF_INET,_IP,&ServerAddr.sin_addr.s_addr);int Myfd=SOCKET(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//看需求决定是否要绑定char Response[1024];//存放服务端反馈信息ssize_t recvlen;bzero(Response,sizeof(Response));if((CONNECT(Myfd,(struct sockaddr *)&ServerAddr,sizeof(ServerAddr)))==0){if((recvlen=recv(Myfd,Response,sizeof(Response),0))>0){printf("%s\n",Response);}}close(Myfd);printf("Client is Over\n");return 0;
}
