這篇文章將會編寫基本的服務器網絡程序，主要講解服務器端和客戶端代碼的原理，至于網絡名詞很具體的概念，例如什么是TCP協議，不會過多涉及。

首先介紹一下TCP網絡編程的兩種模式：服務器端和客戶端模式：

????????首先說明一下：黑色線代表狀態的轉換，紅色線表示的是數據的傳輸，read 和 write 之間的循環表示：例如讀取完數據，進入寫入的狀態，寫入完再進入讀取的狀態，一直循環，實現了服務器和客戶端之間的通信。

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首先來解釋一下服務器端：

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

socket()?表示創建一個套接字。套接字是網絡通信的基本數據結構，用于定義通信協議（如 TCP 或 UDP）和地址族（如 IPv4 或 IPv6）。通過套接字，服務器和客戶端可以在網絡上傳輸數據，可以把套接字理解為一個編程接口，利用套接字實現程序和網絡的連接，像是用戶層和傳輸層（TCP）中間的一個抽象層，有了套接字才可以向網絡發送數據。

傳入的內容是（協議族，套接字類型，默認協議（通常為0））
返回：成功返回套接字描述符，失敗返回-1?

int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen)

bind() 表示將套接字綁定到一個特定的地址和端口。綁定的地址和端口標識服務器，使客戶端能夠找到并連接到該服務。只有套接字還不夠，我還要知道是哪個主機（IP）發送的，哪個應用程序（端口）發送的，端口可以理解為電腦通信的入口和出口。

傳入的內容是：（套接字描述符，地址結構體的地址，地址結構體大小）
返回：成功返回0，失敗返回-1。

int listen(int sockfd, int backlog)

listen()?表示將套接字轉換為監聽模式，并設置等待連接的隊列長度。當多個客戶端請求連接時，服務器會將這些請求加入隊列，按順序處理。

傳入的內容是（套接字描述符，隊列的長度）
返回：成功返回0，失敗返回-1。

int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen)

accept()?表示等待接受客戶端的連接請求，接收到請求，成功連接后，accept()?返回一個新的套接字，用于與該客戶端通信，而原始監聽套接字則繼續處理新的連接請求。

傳入的內容是：（套接字描述符，地址結構體的地址，地址結構體大小的地址）
返回：成功返回新的套接字描述符，失敗返回-1?

ssize_t read(int sockfd, void *buf, size_t count)

read()?表示從套接字描述符中讀取數據，用于接收客戶端發送的消息。讀取的數據存儲在提供的緩沖區中。

傳入的內容是：（套接字描述符，緩沖區指針（數組），要讀取的字節數）
返回：成功返回實際讀取的字節數，失敗返回-1。

ssize_t write(int sockfd, const void *buf, size_t count)

write()?表示向套接字描述符中寫入數據，用于向客戶端發送響應數據。

傳入的內容是：（套接字描述符，緩沖區指針（數組），要寫入的字節數）
返回：成功返回實際寫入的字節數，失敗返回-1。

int close(int sockfd)

close()表示關閉套接字描述符。

傳入的內容是：（套接字描述符）
返回：成功返回0，失敗返回-1。?

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接著解釋一下客戶端的新出現的函數：

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

connet()表示客戶端向服務器發起連接請求。客戶端告訴操作系統需要連接到哪個服務器的哪個端口。

傳入的內容是：（套接字描述符，地址結構體的地址，地址結構體大小）
返回：成功返回0，失敗返回-1。

看完這些，你會發現：套接字描述符和文件描述符很像，都可以根據描述進行寫入讀取和各種其他操作，其實，這就是UNIX系統和類UNIX系統（Linux系統）的抽象資源管理方式，通過整數來標識系統中的資源，使用統一的接口設計，“一切皆文件”。

看到這里，你一定有幾個問題：

1.為什么客戶端少了bind()和listen()的操作？

2.為什么connect操作指向了accept操作之后？

3.地址結構體的地址addr是個什么東西？

4.為什么有的函數傳addr大小，有的傳addr大小的地址？

1.對于服務器端來說，服務器需要綁定到固定的端口這樣客戶端才能知道它，對于客戶端來說，操作系統會在必要的時候分配臨時的本地端口和地址，不需要再綁定端口。

2.因為服務器端的accept函數是阻塞的，等待客戶端發起請求，當connect發送給服務器端請求之后，才會繼續進行后面的讀寫操作。

3.addr的類型如下：有兩個成員，分別是地址族，地址和端口信息，但是這不方便我們進行設置，所以一般采用 sockaddr_in 這個結構，最后在進行強制類型轉換得到sockaddr，注意這兩個結構體類型大小是一樣的，只是結構不一樣。

struct sockaddr {sa_family_t sa_family;    // 地址族，例如 AF_INET（IPv4）或 AF_INET6（IPv6）char sa_data[14];         // 地址和端口信息
};

下面是sockaddr_in結構體類型，可以清楚地看到每個成員的含義：

struct sockaddr_in {sa_family_t sin_family;   // 地址族，通常為 AF_INET（IPv4）uint16_t sin_port;        // 端口號（16 位），以網絡字節序表示struct in_addr sin_addr;  // IP 地址（32 位）char sin_zero[8];         // 保留字段，填充用
};

4.可以看到accept函數的addrlen參數是 addr 大小（變量）的地址，但是connect和bind函數的addrlen參數是 addr 大小（變量）本身，這是因為accept不知道調用者提供的 addr 緩沖區的大小可能是IPv4可能是IPv6，所以需要地址地址。

我猜測可能和TCP的三次握手或者accept返回新的套接字或者客戶端分配動態端口有關系，而connect和bind函數都是用已知的套接字進行操作，所以不會進行addr大小的改變，所以可以直接傳值。

這就是TCP編程的兩種模式，從下篇文章開始，我們將學習如何編寫服務器端和客戶端的代碼。

這就是文章的所有內容了，希望對你有所幫助，如有錯誤歡迎指出。