深入理解Socket网络编程中的连接管理

资源摘要信息:"面向连接的socket网络编程" 面向连接的网络编程是通过Socket API实现的，它允许应用程序之间进行可靠的、有序的通信。在深入探讨面向连接的Socket编程之前，先了解一些基本概念是非常必要的。在网络程序设计中，进程间通信（IPC）指的是不同主机上的进程之间的数据交换。 一、进程标识与半相关（half-association） 每个进程都通过一个唯一的三元组来进行标识，这个三元组包含协议、IP地址和端口号。这三部分组合起来形成了所谓的半相关（half-association）。在TCP/IP模型中，协议可以是TCP或UDP等，而IP地址标识了网络中的主机，端口号则用来标识主机上的特定进程。 二、Socket句柄 Socket句柄是一个编程上的抽象，它包含了一个三元组信息，并且是进程通信的接口。Socket句柄的定义包括了地址簇、Socket类型和协议。比如，在IPv4网络中，地址簇可能是AF_INET，Socket类型可能是SOCK_STREAM（面向连接的类型）或SOCK_DGRAM（无连接类型，如UDP），协议则是确定使用的具体协议，例如TCP或UDP。 三、bind()函数 在面向连接的Socket编程中，bind()函数的作用是将Socket句柄与本地IP地址和端口号绑定。这个操作确保了网络服务能够通过特定的地址和端口接受客户端的连接请求。如果程序员没有为Socket指定本地终结点，操作系统将自动选择一个合适的本地地址和端口分配给Socket。 四、五元组与相关（association） 完整的网间通信需要一个五元组来标识通信双方，这个五元组包括协议类型、本地地址、本地端口号、远地地址和远地端口号。这个五元组被称为一个相关（association），只有当两个进程的半相关能够以合适的方式组合起来，才能形成一个完整的连接。 五、Socket编程模型 在TCP/IP网络编程中，当客户机和服务器使用面向连接的Socket（如TCP）进行通信时，通常遵循以下模型： - 服务器端： 1. 创建Socket 2. 绑定Socket到特定的端口 3. 监听端口以等待连接请求 4. 接受客户端的连接请求 5. 与客户端进行数据交换 6. 关闭连接 - 客户端： 1. 创建Socket 2. 连接到服务器的IP地址和端口 3. 与服务器进行数据交换 4. 关闭连接 六、TCP与UDP的区别 在传输层，TCP协议提供面向连接、可靠的数据传输服务，而UDP协议提供无连接的、尽最大努力交付的服务。面向连接的Socket编程通常使用TCP协议，因为TCP协议能够保证数据的顺序和完整性，适用于需要可靠通信的应用，如文件传输、邮件发送等。而UDP则适用于对实时性要求较高，但可以容忍一定丢包率的应用场景，如视频流、在线游戏等。 七、实验二.doc文件内容推测 由于提供的信息中没有直接包含实验二.doc文件的内容，但根据文件名称推断，它可能是一个实验手册或指导文档，包含了具体的编程示例代码、实验步骤说明以及实验环境的配置等。该文档可能还会对tcp_server.cpp和tcp_client.cpp两个源文件中的代码实现进行解释，并指导如何在本地环境中编译和运行这些示例程序，验证Socket编程的实践效果。 通过这些知识点，我们可以了解到面向连接的Socket编程是如何实现稳定、有序、可靠的网络通信的。程序员在编写网络程序时，必须对这些基本概念有清晰的认识，并在实际编码过程中正确地实现这些机制，以保证网络通信的质量和效率。