一、基本知识主机字节序和网络字节序主机字节序即内存中存储字节的方法有：
1．Little endian：将低序字节存储在起始地址
2． Big endian：将高序字节存储在起始地址
网络字序表示网络协议在处理多字节时的顺序，一律为 big endian
主机字节序和网络字节序转换的函数：
#include <netinet/in.h >
uint16_t htons(uint16_t <16 位的主机字节序 >)
uint32_t htonsl(uint32_t <32 位的主机字节序 >) //转换为网络字节序
uint16_t ntohs(uint16_t <16 位的网络字节序 >)
uint32_t ntohl(uint32_t <32 位的网络字节序 >) //转换为主机字节序
缓冲区每个 TCP SOCKET 有一个发送
缓冲区和一个接收
缓冲区，TCP 具有流量控制，所以接收缓冲区]的大小就是通知另一端的窗口的大小，对方不会发大于该窗口大小的数据；而 UDPSOCKET 只有一个接收缓冲区无流量控制，当接收的数据报溢出时就会被丢弃
通信域（地址族）套接字存在于特定的通信域(即地址族)中，只有隶属于同一地址族的套接字才能建立对话。Linux 支持 AF_INET(IPv4 协议)、AF_INET6(IPv6 协议)和 AF_LOCAL(Unix域协议)。
套接口(socket)＝网络地址+端口号。,要建立一个套接口必须调用 socket函数,套接口有三种类型，即字节流套接口(SOCK_STREAM),数据报套接口(SOCK_DGRAM)和原始套接口(SOCK_RAW)。定义一个连接的一个端点的两元组，即 IP 地址和端口号，称为一个套接口。
在网络连接中，两个端点所组成的四元组（即本地 IP、本地 PORT、远程 IP 和远程 PORT）称为 socket pair，该四元组唯一的标识了一个网络连接。该情况可通过 netstat验证。
二、 socket 地址结构 1．IPv4 的 Socket 地址结构（定长）
Struct in_addr{
In_addr_t s_addr; // 32 位IP 地址，网络字节序
}
Struct sockaddr_in{
Uint8_t sin_len；//IPv4 为固定的16 字节长度
Sa_family_t sin_family; //地址簇类型，为 AF_INET
In_port_t sin_port; //16 位端口号，网络字节序
Struct in_addr sin_addr; // 32位IP 地址
Char sin_zero[8]; //未用
}
2．IPv6 的 socket 地址结构（定长）
struct in6_addr{
uint8_t s6_addr[16]; //128位 IP 地址，网络字节序
}
struct sockaddr_in6{
uint8_t sin6_len; //IPv6 为固定的24 字节长度
sa_family_t sin6_family; //地址簇类型，为 AF_INET6
in_port_t sin6_port; //16 位端口号，网络字节序
uint32_t sin6_flowinfo; //32 位流标签
struct in6_addr sin6_addr; //128位 IP 地址
}
3．UNIX 域 socket 地址结构（变长）
Struct sockaddr_un，地址簇类型为 AF_LOCAL
4．数据链路 socket 地址结构（变长）
struct sockaddr_dl，地址簇类型为 AF_LINK
5．通用的 socket 地址结构
struct sockaddr{
uint8_t sa_len;
sa_family_t sa_family;
char sa_data[14];
}
三、 C/S 网络编程初始化sock连接符：int socket(int domain, int type, int protocol);
函数返回 socket描述符，返回-1表示出错
domain参数只能取AF_INET, protocol 参数一般取0
应用示例：
TCP方式：sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
UDP方式：sockfd =socket(AF_INET, SOCK_DGRAM,0);
绑定端口：
int bind(int sockfd, struct sockaddr *sa, int addrlen);
函数返回-1表示出错，最常见的错误是该端口已经被其他程序绑定。
需要注意的一点：在Linux系统中，1024 以下的端口只有拥有 root 权限的程序才能绑定.
连接网络（用于 TCP 方式）： int connect(int sockfd, struct sockaddr *servaddr, int addrlen);
函数返回-1表示出错，可能是连接超时或无法访问。返回0 表示连接成功，可以通过sockfd传输数据了。
监听端口（用于 TCP 方式）：int listen(int sockfd, int queue_length);
需要在此前调用 bind()函数将sockfd绑定到一个端口上，否则由系统指定一个随机的端口。
接收队列：一个新的 Client 的连接请求先被放在接收队列中，直到 Server程序调用 accept 函数接受连接请求。
第二个参数queue_length，指的就是接收队列的长度 也就是在Server 程序调用 accept 函数之前最大允许的连接请求数，多余的连接请求将被拒绝。
响应连接请求（用于TCP 方式）：int accept(int sockfd,struct sockaddr *addr,int *addrlen);
accept()函数将响应连接请求，建立连接并产生一个新的 socket 描述符来描述该连接，该连接用来与特定的 Client 交换信息。
函数返回新的连接的socket 描述符，错误返回-1
addr将在函数调用后被填入连接对方的地址信息，如对方的IP、端口等。
addrlen 作为参数表示 addr 内存区的大小，在函数返回后将被填入返回的 addr结构的大小。
accept缺省是阻塞函数，阻塞直到有连接请求
应用示例：
struct sockaddr_in their_addr; /* 用于存储连接对方的地址信息*/
int sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);
… …（依次调用socket(), bind(), listen()等函数）
new_fd = accept(sockfd, &their_addr, &sin_size);
printf(”对方地址: %s\n", inet_ntoa(their_addr.sin_addr));
… …
关闭socket连接：int close(int sockfd);
关闭连接将中断对该socket 的读写操作。
关闭用于 listen()的socket 描述符将禁止其他 Client的连接请求。
部分关闭 socket连接：int shutdown(int sockfd, int how);
Shutdown()函数可以单方面的中断连接，即禁止某个方向的信息传递。
参数how的意思：
0 - 禁止接收信息
1 - 禁止发送信息
2 - 接收和发送都被禁止，与 close()函数效果相同
socket轮询选择：int select(int numfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, structtimeval *timeout);
应用于多路同步 I/O 模式（将在同步工作模式中详细讲解）
FD_ZERO(*set) 清空socket 集合
FD_SET(s, *set) 将s加入 socket 集合
FD_CLR(s, *set) 从socket 集合去掉 s
FD_ISSET(s, *set) 判断s是否在socket 集合中
常数FD_SETSIZE：集合元素的最多个数
等待选择机制：int poll(struct pollfd *ufds, unsigned int nfds, int timeout);
是 select 机制的一个变种，应用于多路同步I/O模式（将在同步工作模式中详细讲解）
ufds是 pollfd 结构的数组，数组元素个数为nfds。
struct pollfd {
int fd; /* 文件描述字 */
short events; /* 请求事件集合 */
short revents; /* 返回时间集合 */
};
接收/发送消息：TCP方式:
int send(int s, const void *buf, int len, int flags);
int recv(int s, void *buf, int len, int flags);
函数返回实际发送/接收的字节数，返回-1 表示出错，需要关闭此连接。
函数缺省是阻塞函数，直到发送/接收完毕或出错
注意：如果send函数返回值与参数 len不相等，则剩余的未发送信息需要再次发送
UDP方式：
int sendto(int s, const void *buf, int len, int flags, const struct sockaddr *to, int tolen);
int recvfrom(int s,void *buf, int len, int flags, struct sockaddr *from, int *fromlen);
与 TCP 方式的区别：
需要指定发送/接收数据的对方（第五个参数to/from）
函数返回实际发送/接收的字节数，返回-1 表示出错。
函数缺省是阻塞函数，直到发送/接收完毕或出错。
注意：如果send函数返回值与参数 len不相等，则剩余的未发送信息需要再次发送
注意，网络字节流的读写不同于文件的读写，由于 socket 缓冲的因素，可能读写的字节数小于所指定的字节数。所以可以使用如下函数：
ssize_t readn(int fd, void * buf,size_t n)
{
ssize_t nleft;
ssize_t nread;
char *ptr;
ptr = buf;
nleft = n;
while (nleft > 0)
{
if ((nread = read(fd, ptr, nleft)) < 0){
if (errno EINTR)
nread = 0;
else
return (-1);
}
else if (nread 0) //EOF
break;
nleft -= nread;
ptr += nread;
}
return (n - nleft);
}
ssize_t written(int fd,const void *buf,size_t n)
{
ssize_t nleft;
ssize_t nwrite;
const char *ptr;
ptr = buf;
nleft = n;
while (nleft > 0) {
if (nwrite = write(fd, ptr, left) <= 0) {
if (errno EINTR) {
nwrite = 0;
else
return (-1);
}
nleft -= nwrite;
ptr += nwrite;
}
return (n);
}
基于消息的方式：
int sendmsg(int s, const struct msghdr *msg, int flags);
int recvmsg(int s, struct msghdr *msg, int flags);
标志位：
上面这六个发送/接收函数均有一个参数 flags，用来指明数据发送/接收的标志，常用的标志主要有：
MSG_PEEK 对数据接收函数有效，表示读出网络数据后不清除已读的数据
MSG_WAITALL 对数据接收函数有效，表示一直执行直到 buf 读满、socket 出错或者程序收到信号。
MSG_DONTWAIT 对数据发送函数有效，表示不阻塞等待数据发送完后返回，而是直接返回。
（只对非阻塞 socket 有效）
MSG_NOSIGNAL 对发送接收函数有效，表示在对方关闭连接后出错但不发送 SIGPIPE 信号给程序。
MSG_OOB 对发送接收都有效，表示读/写带外数据(out-of-band data)
IP 地址字符串和网络字节序的二进制 IP 地址相互转换的函数：
#inlcude <arpa/inet.h >
int inet_aton(const char * <IP 地址字符串 >, struct in_addr * <32 位的网络字节序形式的 IP 地址 >)
成功—1
失败—0
[通用地址函数]int inet_pton(int <地址簇类型 >，可以是 AF_INET/AF_INET6 >,const char
* <IP 地址字符串 >,void * <32 位的网络字节序形式的 IP 地址 >)
成功—1
格式错误—0
失败—0
in_addr_t inet_addr(const char * <IP 地址字符串 >)返回 32 位网络字节序的 IP 地址，失败—INADDR_NONE
char *inet_ntoa(struct in_addr <32 位的网络字节序形式的 IP 地址 >) 返回 IP 地址字符串
const char * inet_ntop(int <地址簇类型 >, const void * <32 位的网络字节序形式的 IP地址 >, char * <IP 地址字符串 >, size_t <IP 地址字符串的最大长度 >)
返回指向结果<IP 地址字符串 >的指针
字节顺序转换
htons()--"Host to Network Short"
htonl()--"Host to Network Long"
ntohs()--"Network to Host Short"
ntohl()--"Network to Host Long"
连接过程是通过一系列状态表示的，这些状态有：LISTEN，SYN-SENT，SYN-RECEIVED，ESTABLISHED，FIN-WAIT-1，FIN-WAIT-2，CLOSE-WAIT，CLOSING，LAST-ACK，TIME-WAIT和CLOSED。CLOSED 表示没有连接，各个状态的意义如下：
LISTEN - 侦听来自远方 TCP 端口的连接请求；
SYN-SENT - 在发送连接请求后等待匹配的连接请求；
SYN-RECEIVED - 在收到和发送一个连接请求后等待对连接请求的确认；
ESTABLISHED - 代表一个打开的连接，数据可以传送给用户；
FIN-WAIT-1 - 等待远程TCP 的连接中断请求，或先前的连接中断请求的确认；
FIN-WAIT-2 - 从远程TCP 等待连接中断请求；
CLOSE-WAIT - 等待从本地用户发来的连接中断请求；
CLOSING - 等待远程 TCP 对连接中断的确认；
LAST-ACK - 等待原来发向远程 TCP的连接中断请求的确认；
TIME-WAIT - 等待足够的时间以确保远程 TCP 接收到连接中断请求的确认；
CLOSED - 没有任何连接状态；
一个 tcp 协议的 socket编程例子：
[Server]
/* 主函数 */
int listenfd, connfd;
struct sockaddr_in servaddr, cliaddr;
struct hostent *hp;
struct servent *sp;
struct in_addr **pptr;
if ((hp = gethostbyname(argv[1])) NULL)//error
if ((sp = getservbyname(argv[2], “tcp”)) NULL)//error
pptr = (struct in_addr **)hp- >h_addr_list;
listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;//servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
memcpy(&servaddr.sin_addr, *pptr, sizeof(struct in_addr));
servaddr.sin_port = htons(portnum);
bind(listenfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
listen(listenfd, listenqueuenum);
signal(SIGCHLD,sig_chld);
for (;;)
{
len = sizeof(cliaddr);
if ((connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &len)) < 0) {
if (errorno EINTR)
continue;
else
perror(“accept error”);
}
if (fork() 0) //子进程，复制父进程的所有描述字，所以 listenfd 和 connfd 被父子进程所共享，描述字的访问记数值都累计为2
{
close(listenfd);
printf(“connection from %s, port %d\n”, inet_ntop(AF_INET,&cliaddr,.sin_addr, buf, sizeof(buf)), ntohs(cliaddr.sin_port));
snprintf(buf, ……);
write(connfd, buf, strlen(buf));
… //process
close(connfd); //处理结束后关闭 socket 连接
exit(0); //子进程退出
}
close(connfd); //父进程用不到 connfd，可以将其关闭，由于描述字的访问记数值由2 减1，不会触发 FIN 分节，（和 shundown 不同）只有为 0 时，才真正关闭连接
}
自选端口应该大于1023（不要是保留端口），小于49152（临时端口）
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