目錄
一、套接字
1、套接字的作用
2、關于TCP和UDP協議
1. TCP協議
2. UDP協議
3. 兩者的區別
2、套接字函數
1）函數 socket（創建套接字同文件描述符）
2）準備套接字用結構體
1. 套接字的結構體
2. 客戶端的套接字：
3. 服務器的套接字：
3）bind（以結構體向套接字中寫入 ip、port）
4）send / write（通過套接字發送數據）
5）recv / read（通過套接字接收數據）
6）fcntl（變更函數狀態：阻塞/非阻塞）
一、套接字
套接字在最初只是一種IPC通訊手段，在TCP協議出現，TCP協議使用套接字進行通信，因此我們常說的套接字都是應用于網絡通信，而早期只用于進程間通訊的則稱為域套接字
1、套接字的作用
專門用于網絡間通信的一種文件形式
該文件，包含了要交換的數據和通信雙方的 ip地址和 port端口號
ip地址和 port端口號需要我們自己添加到套接字中，并且不同的協議需要使用不同類型的套接字
2、關于TCP和UDP協議
TCP協議和UDP協議的套接字就是不同類型的
1. TCP協議
TCP協議是一個可靠的，連續的，基于字節流的協議，TCP具有流量控制功能，順序控制功能，應答重發功能，以確保在網絡不擁堵的時候，所有的數據都可以正確的發送
2. UDP協議
UDP協議由于非連續性，且沒有有效的應答手段，所以不可靠，很容易丟包
向前糾錯技術（后來各大廠商對UDP協議的更進，添加了校驗的方法）
udp協議在發送數據的時候，會選擇在發送 n 個數據的時候，匹配發送 m 個校驗包
比如說發送 3個數據的時候，匹配發送1個校驗包
最簡單的校驗包 = 1#數據報 + 2#數據報 + 3#數據報
比如說：發送了 1 ,2,3 這3個數據，此時，再發送一個校驗包，校驗包的值是 4
很明顯，在丟包率為 25% 的時候，3個包配一個校驗包，就能完全避免丟包
因為4個包里面丟一個，丟了校驗包完全無所謂
丟的是任意一個數據包，可以通過校驗包和其他數據包，恢復出丟失的數據是多少
依此類推：如果網絡波動變大，我們就需要配更多的校驗包，以保證丟包率減低，恢復率提高
3. 兩者的區別
TCP協議穩定性高，傳輸速度慢，UDP協議穩定性差，傳輸速度快
2、套接字函數
1）函數 socket（創建套接字同文件描述符）
#include <sys/types.h> /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
int socket(int domain, int type, int protocol);
功能：創建不同類型的套接字用文件描述符
參數 domain：套接字所依賴的網絡介質如果是 ipv4 就填入 AF_INET如果是 ipv6 就填入 AF_INET6如果是 域套接字 就填入 AF_LOCAL / AF_UNIX
參數 type：選擇套接字的類型SCOK_STREAM：字節流套接字傳輸數據，連續，可靠，雙向，數據量大SOCL_DGRAM：數據包套接字傳輸數據，不連續，不可靠，有長度要求，雙向
參數 protocol：選擇套接字所依賴的通信協議0：自動匹配，會根據參數 type 和參數 protocol 自動選擇合適的通信協議
返回值：返回創建套接字文件描述符一般來說：AF_INET + SOCK_STREAM + 0 ,最終創建的是 TCP 協議的套接字AF_INET + SOCK_DGRAM + 0 ,最終創建的是 UDP 協議的套接字 ????????字節流的優點：允許發送無窮大的數據，會在內核中對數據做分割處理，但是由于連續發送，數據依然粘連在一起
? ? ? ? 字節流的缺點：由于數據是粘連的，因此接收端需要花費大量的時間處理數據
? ? ? ? 數據包的優點：數據不會粘連，發送幾次數據就是幾個數據包
? ? ? ? 數據包的缺點：發送的數據大小有上限，過大的數據需要手動分批次發送，還有丟包的風險
2）準備套接字用結構體
1. 套接字的結構體
struct sockaddr_in {__kernel_sa_family_t sin_family; /* 依賴的網絡介質 */__be16 sin_port; /* port端口號 */struct in_addr sin_addr; /* ip地址 */
};
? ? ? ? 127.0.0.1 是一個本地回環地址，不會經過網卡，專門用來在無網絡的情況下做本地測試，
抓包工具無法抓到這個 ip地址 的數據
2. 客戶端的套接字：
寫入 ip地址 的目的 是為了通過 ip地址，找到該客戶端想要連接的服務器
寫入 port端口號 的目的 是為了通過端口號，知道數據需要發送到服務器的哪個進程??
3. 服務器的套接字：
寫入 ip地址 的目的 是過濾掉不想接收的客戶端，選擇想要連接的客戶端
寫入 port端口號 的目的 是為了讓服務器知道要去哪個進程讀取接收到的數據
3）bind（以結構體向套接字中寫入 ip、port）
#include <sys/types.h> /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);
功能：往套接字中寫入 ip地址 和 port端口號 （該操作被稱為為套接字命名）
參數 sockfd：填寫 套接字用文件描述法
參數 addr：通用套接字結構體指針，需要提前準備 struct sockaddr_in 類型的結構體
參數 addrlen：參數 addr 的字節長度
4）send / write（通過套接字發送數據）
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
功能：通過套接字，向套接字中指向的ip地址發送數據
參數 sockfd：填入 socket創建的套接字文件描述符
參數 buf：填入 要發送的數據的地址
參數 len：填入 要發送的字節的長度
參數 flag：設置函數的狀態 阻塞 / 非阻塞0 ：默認阻塞，發送數據給目標，目標的接收區滿了，就會發送阻塞MSG_DONTWAIT：非阻塞，發送數據給目標，接收區滿了，丟棄新發送的數據
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#include <unistd.h>
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
用法基本一致，IO篇也有詳細介紹5）recv / read（通過套接字接收數據）
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);
功能：通過套接字，讀取套接字中ip地址所發送的數據
參數 sockfd：由socket創建的套接字文件描述符
參數 buf：將讀取到的數據存入buf所指向的連續地址(所指向的數組)
參數 len：所讀取數據的字節長度
參數 flags：設置函數的狀態 阻塞 / 非阻塞0 ：默認阻塞，沒有接收到數據就阻塞MSG_DONTWAIT：非阻塞，沒有讀取到數據直接返回 0
返回值：阻塞模式：返回接收到數據的字節數，若套接字損壞 返回 -1若服務器與客戶端連接斷開，則有阻塞函數變為非阻塞函數，并返回 0非阻塞模式：返回接收到數據的字節數，若服務器與客戶端斷開，返回 -1未接收到參數，則返回 0
=====================================================================
#include <unistd.h>
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
用法基本一致，IO篇也有詳細介紹
6）fcntl（變更函數狀態：阻塞/非阻塞）
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
int fcntl(int fd, int cmd, ... /* arg */ );
功能：設置指定文件描述符的狀態，也就是flags屬性
參數 cmd：設置函數的功能 設置 flags 或 讀取 flagsF_SETFL：設置 fd 文件的 flags 屬性F_GETFL：獲取 fd 文件的 flags 屬性
不定參 ···：此處只有第一個數據是有效的僅當 cmd == F_SETFL 時，需要傳一個不定參作為 flags
返回值：當 cmd == F_SETFL 時，成功返回 0 ，失敗返回 -1當 cmd == F_GETFL 時，返回 flags ，失敗返回 -1使用時要注意不要變更原有的狀態，因此盡可能追加flags值（若有需要替換原先的值，也可以換）
使用流程：
1、先獲取 fd 原有的 flags 屬性
2、對獲取到的 flags 屬性追加
3、將追加好的 flags 屬性，設置為 fd 的 flags 屬性
以標準輸入流為例
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