C/C++中socket编程详解：TCP/UDP协议与特性

Socket编程是计算机网络通信中一种协议独立的、用于进程间通信的重要技术。它在C/C++等编程语言中广泛应用，主要涉及到套接字（sockets）的概念、实现以及其在网络通信中的角色。本文档由Mani Radhakrishnan和Jon Solworth编写，发布于2004年9月24日，详细讲解了socket编程的基础知识。 首先，介绍的是socket的基本概念。套接字是进程间通信的抽象层，它允许不同进程之间通过网络进行数据交换。套接字有三种主要属性： 1. **连接方式**：套接字可以是连接式的或无连接式的。连接式套接字（如TCP）在通信前先建立连接，确保数据按照特定顺序传输，而无连接套接字（如UDP）则不预先建立连接，每个数据包都会独立描述目标地址，可能造成数据包的丢失、重复或乱序。 2. **数据模式**：套接字支持两种数据模式：分组（packet-based）和流（stream-based）。分组模式的数据包有明确的边界，适用于实时通信；流模式则假设数据是一连续的流，适合对数据顺序有严格要求的场景。 3. **可靠性**：TCP是可靠的传输协议，确保消息不会丢失，会按照发送顺序到达，并能处理错误；而UDP则是不可靠的，不保证数据的有序性和完整性，适合对实时性要求高但不需严格保证数据完整性的应用。 接下来，文档介绍了两种常用的传输协议：TCP（Transmission Control Protocol）和UDP（User Datagram Protocol）。 - TCP（如在4.224 SEL办公室的Mani Radhakrishnan的课程中）是面向连接的，提供可靠的数据传输服务，通过三次握手建立连接，使用确认机制来防止数据丢失，并使用序列号和确认应答来维护数据顺序。 - UDP（例如在Mani Radhakrishnan的办公室时间）是非连接的，且数据包不保证到达，适用于实时应用如视频会议，因为它提供了更快的传输速度，但牺牲了数据的可靠性和顺序性。 套接字编程涉及到了C/C++的具体实现，包括创建套接字、绑定端口、设置标志、接收和发送数据，以及维护网络连接状态等操作。此外，还提到了常见的地址格式，如Unix域地址（AF_UNIX）使用本地文件系统路径表示，以及Internet域地址（AF_INET）使用主机名和端口号来指定通信目标。 本资源深入剖析了套接字编程的基础原理，适合对网络编程感兴趣的开发者，无论是理解协议工作原理，还是实际编写TCP/UDP客户端或服务器，都能从中获得有价值的指导。