【基础】使用socket库进行TCP编程

# 1. **2.1 Socket库简介**

**2.1.1 Socket的概念和类型**

Socket是一种应用程序编程接口（API），用于在计算机之间建立网络通信。它提供了一种标准化的方式，允许应用程序通过网络发送和接收数据。

Socket类型有两种：流式套接字和数据报套接字。流式套接字提供可靠、有序的数据传输，而数据报套接字提供无连接、不可靠的数据传输。

# 2. Socket库编程基础

### 2.1 Socket库简介

#### 2.1.1 Socket的概念和类型

Socket是网络编程中用于进程间通信的抽象概念，它代表了一个网络连接的端点。Socket具有以下特性：

- **双向通信：**Socket支持双向数据传输，即数据可以从一个端点发送到另一个端点，反之亦然。
- **独立于传输协议：**Socket独立于底层传输协议，如TCP、UDP等，可以同时支持多种协议。
- **类型：**Socket根据其功能和特性分为以下类型：
- **流式Socket：**提供可靠、有序的数据传输，适合于需要稳定、连续数据流的应用，如文件传输。
- **数据报Socket：**提供不可靠、无序的数据传输，适合于需要快速、轻量级数据传输的应用，如网络游戏。

#### 2.1.2 Socket API的函数调用

Socket API提供了一组函数来创建、管理和使用Socket。常用的函数包括：

- **socket()：**创建Socket。
- **bind()：**将Socket绑定到一个特定的IP地址和端口号。
- **listen()：**使Socket进入监听状态，等待其他Socket的连接。
- **accept()：**接受来自其他Socket的连接请求。
- **connect()：**主动连接到另一个Socket。
- **send()：**向Socket发送数据。
- **recv()：**从Socket接收数据。
- **close()：**关闭Socket。

### 2.2 Socket通信流程

#### 2.2.1 Socket的创建和绑定

int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (sockfd < 0) {
    perror("socket");
    exit(EXIT_FAILURE);
}

struct sockaddr_in servaddr;
bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
servaddr.sin_port = htons(PORT);

if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0) {
    perror("bind");
    exit(EXIT_FAILURE);
}

**逻辑分析：**

- `socket()`函数创建了一个流式Socket，并返回Socket描述符`sockfd`。
- `bzero()`函数将`servaddr`结构体中的所有字节清零。
- `servaddr`结构体设置了Socket的属性，包括：
- `sin_family`：IPv4地址族。
- `sin_addr.s_addr`：将主机字节序的IP地址转换为网络字节序，并设置为任意IP地址（`INADDR_ANY`）。
- `sin_port`：将主机字节序的端口号转换为网络字节序。
- `bind()`函数将Socket绑定到指定的IP地址和端口号。

#### 2.2.2 Socket的连接和监听

if (listen(sockfd, BACKLOG) < 0) {
    perror("listen");
    exit(EXIT_FAILURE);
}

struct sockaddr_in cliaddr;
socklen_t len = sizeof(cliaddr);

int connfd;
while (1) {
    connfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &len);
    if (connfd < 0) {
        perror("accept");
        continue;
    }
    // 处理连接的客户端
}

**逻辑分析：**

- `listen()`函数使Socket进入监听状态，并指定最大等待连接数`BACKLOG`。
- `accept()`函数阻塞等待来自客户端的连接请求，并返回连接的客户端Socket描述符`connfd`。
- `cliaddr`结构体存储了客户端Socket的地址信息。
- `len`变量存储了`cliaddr`结构体的长度。
- 循环不断接受客户端连接，并处理连接的客户端。

#### 2.2.3 Socket的数据收发

int n;
char buf[BUFSIZE];

while (1) {
    n = recv(