套接字

套接口是位于应用层与TCP/IP协议族通讯的中间软件抽象层，他逻辑上位于传输层与应用层之间。实际上由一组网络编程API组成。套接口的英文名称是Socket，也称为插口或者套接字。Socket数据传输是一种特殊的I/O。

分类

　　常用的TCP/IP协议的3种套接字类型如下所示。

　　流套接字（SOCK_STREAM）：

　　流套接字用于提供面向连接、可靠的数据传输服务。该服务将保证数据能够实现无差错、无重复发送，并按顺序接收。流套接字之所以能够实现可靠的数据服务，原因在于其使用了传输控制协议，即TCP（The Transmission Control Protocol）协议。

　　数据报套接字（SOCK_DGRAM）：数据报套接字提供了一种无连接的服务。该服务并不能保证数据传输的可靠性，数据有可能在传输过程中丢失或出现数据重复，且无法保证顺序地接收到数据。数据报套接字使用UDP（User Datagram Protocol）协议进行数据的传输。由于数据包套接字不能保证数据传输的可靠性，对于有可能出现的数据丢失情况，需要在程序中做相应的处理。

　　原始套接字（SOCK_RAW）：原始套接字与标准套接字（标准套接字指的是前面介绍的流套接字和数据报套接字）的区别在于：原始套接字可以读写内核没有处理的IP数据包，而流套接字只能读取TCP协议的数据，数据报套接字只能读取UDP协议的数据。因此，如果要访问其他协议发送数据必须使用原始套接字。

简介

　　套接字，简单的说就是通信的两方的一种约定，用套接字中的相关函数来完成通信过程

连接方式

　　应用层通过传输层进行数据通信时，TCP和UDP会遇到同时为多个应用程序进程提供并发服务的问题。

主要的参数

　　区分不同应用程序进程间的网络通讯和连接，主要有3个参数：通信的目的IP地址、使用的传输层协议(TCP或UDP)和使用的端口号。Socket原意是 “插座”。通过将这3个参数结合起来，与一个“插座”Socket绑定，应用层就可以和传输层通过套接字接口，区分来自不同应用程序进程或网络连接的通信，实现数据传输的并发服务。

　　Socket可以看成在两个程序进行通讯连接中的一个端点，是连接应用程序和网络驱动程序的桥梁，Socket在应用程序中创建，通过绑定与网络驱动建立关系。此后，应用程序送给Socket的数据，由Socket交网络驱动程序向网络上发送出去。计算机从网络上收到与该Socket绑定IP地址和端口号相关的数据后，由网络驱动程序交给Socket，应用程序便可从该Socket中提取接收到得数据，网络应用程序就是这样通过Socket进行数据的发送与接收的。

字节序

       小端字节序值低字节数据存放在内存低地址处，高字节数据存放在内存高地址处；大端字节序是高字节数据存放在低地址处，低字节数据存放在高地址处

套接字编程：

套接字地址结构：

#include  

struct sockaddr_in

{

     unsigned short   sin_family;          //地址类型

     unsigned short int   sin_port;        //端口号

     struct in_addr    sin_addr;            //IP地址

     unsigned char    sin_zero[8];        //填充字节，一般赋值为0.

}；

sin_family表示地址类型，对于使用TCP/IP协议进行的网络编程，该值只能是AF_INET。

数组sin_zero为填充字段，一般赋值为0

一下是设置地址信息的代码：

struct sockaddr_in sock;

sock.sin_family = AF_INET;

sock.si_port = htons(80);        //设置端口号为80，端口为16位的整数

sock.sin_addr.s_addr = inet_addt("202.205.3.195");   //设置地址

menset(sock.sin_zero, 0, sizeof(sock.sin_zero));   //将数组sin_zero清0

创建套接字：

#include

#include

int socket(int domain, int type, int protocol);

参数domain用于指定创建套接字所使用的协议族，常用的协议族有：

1，AF_UNIX：创建只在本机内进行通信的套接字

2，AF_INET：使用IPv4 TCP/IP协议

3，AF_INET6：使用IPv6 TCP/IP协议

参数type指定套接字的类型

1，SOCK_STREAM：创建TCP流套接字

2，SOCK_DGRAM：创建UDP数据报套接字

3，SOCK_RAM：创建原始套接字

参数prorocol一般设定为0

下面的代码创建了一个TCP套接字：

int sock_fd;

sock_fd = socket (AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

if (sock_fd < 0)

{

     perror("socket!\n");

     exit(1);

}

建立连接：

函数connect用来在一个指定的套接字上创建一个连接：

#include

#include

int connect(int sockfd, const struct sockaddr *serv_addr, socklen_t addrlen);

参数sockfd是一个由函数socket创建的套接字，如果套接字的类型是SOCK_STREAM，则connect函数用于向服务器发出连接请求，服务器的IP地址和端口号由参数serv_addr指定。如果套接字的类型是SOCK_DGRAM，则connect函数并不建立连接，他只是告诉内核与该套接字进行通信的目的地址，只有该目的的地址发来的数据才会被该socket接受。

绑定套接字：

函数bind用来将一个套接字和某个端口绑定在一起。

#include

#include

int bind(int socket, struct sockaddr * my_addr, socklen_t addrlen);

socket函数只是创建了一个套接字，这个套接字将工作在那个端口上，程序并没有指定，前面提到，只有在客户机/服务器模型中，服务器端得IP地址和端口号一般是固定的，因此在服务器端得程序中，使用bind函数将一个套接字和某个端口绑定在一起

在套接字上监听：

函数listen把套接字转化成被动监听

#include

int listen (int s ,int backlog);

由函数socket创建的套接字是主动套接字，这种套接字可以用来主动请求连接到某个服务器（通过connect函数），但是作为服务器端得程序，通常在某个端口上监听等待来自客户的端的链接请求。

在服务器端通常是用socket创建一个主动套接字，然后调用函数bind将该套接字绑定到某个端口，接着再调用函数listen将该套接字转化为监听套接字，等待一个来自客户端的请求

接受连接：

函数accept用来接受一个连接请求

#include

#include

in accept (int s, struct sockadd * addr, socklen_t * addrlen );

参数  s  是有函数socket创建，经函数bind绑定到本地某一端口上，然后通过函数listen转化而来的监听套接字。

参数addr用来保存发起连接请求的主机的地址和端口

参数addrlen是addr所指向的结构体大小

流式套接字的数据传输：

发送数据：

函数send用来在TCP套接字上发送数据：

#include

#include

ssize_t send ( int s, const void * msg, size_t len, int flags);

函数send只能对处于连接状态的套接字使用，参数s为已建立好连接的套接字描述符，即accept的返回值。

参数msg指向存放待发送数据的缓冲区

参数len为待发数据的长度

参数flag为控制选项

#define BUFFERSIZI    1500

char  send_buf[BUFFERSIZI]

if (send (conn_fd, send_buf , len ,0) < 0)

{

    perror("send");

    exit(1);

}

接受数据：

函数recv用来在TCP套接字上接受数据：

#include

#include

ssize_t recv(int s, void *buf, size_t len ,int flags);

函数recv从参数s所指定的套接字描述符上接收数据并保存到参数buf所指定的缓冲区，参数len则为缓冲区长度

数据报套接字的数据传输：

发送数据：sendto

接受数据：recvfrom

数据的发送和接受：

        sendmsf 函数和recvmsg函数不仅可以用于流式套接口中收发数据，还可以用于数据报套接口中发送和接受数据

关闭套接字：

int  close(int s );

int shutdown (int s ,int how);

用来关闭一个套接字描述符，与关闭文件描述符是类似的