linux socket编程指北

以下server和client的c代码均拷贝自博客，详细内容请阅读原文。在其上添加了错误码打印，修改了服务端ip和端口，并增加了makefile脚本。

一、TCP连接建立与系统调用基础

（一）TCP连接建立过程概述

1. 三次握手

TCP连接建立是基于三次握手机制。首先，客户端向服务器发送一个带有SYN（同步序列号）标志的数据包，请求建立连接。这个数据包中包含了客户端初始的序列号。

产生RST的三个条件：

1. 目的地为某端口的SYN到达，然而该端口上没有正在监听的服务器；

2. TCP想取消一个已有的连接；

3. TCP接收到一个根本不存在的连接上的分节；

现在模拟上面的三种情况：

client：

我们首先来看一个最简单的TCP服务端、客户端的例子，服务端在端口8080等待连接，客户端发起连接，连接成功后发送“Hello，Server”，然后关闭连接；服务端接收客户端的消息并打印，然后关闭连接。

服务端代码：

#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#include <unistd.h>

#include <cstring>
#include <iostream>
#include <string>

#define PORT 8080   // 要监听的端口号
#define MAX_CONN 5  // 最大并发连接数

int main() {
  int server_sock, client_sock;
  struct sockaddr_in server_addr, client_addr;
  socklen_t addr_len = sizeof(struct sockaddr_in);
  char buffer[1024];

  // 创建一个套接字
  if ((server_sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
    std::cerr << "Failed to create socket." << std::endl;
    return -1;
  }

  // 设置地址结构
  memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));
  server_addr.sin_family = AF_INET;
  server_addr.sin_port = htons(PORT);
  server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

  // 绑定套接字到指定IP和端口
  if (bind(server_sock, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr)) <
      0) {
    std::cerr << "Failed to bind socket." << std::endl;
    close(server_sock);
    return -1;
  }

  // 开始监听连接请求
  if (listen(server_sock, MAX_CONN) < 0) {
    std::cerr << "Failed to listen on socket." << std::endl;
    close(server_sock);
    return -1;
  }

  std::cout << "Server is listening on port " << PORT << std::endl;

  while (true) {
    // 接受新的连接请求
    if ((client_sock = accept(server_sock, (struct sockaddr*)&client_addr,
                              &addr_len)) < 0) {
      std::cerr << "Failed to accept connection." << std::endl;
      continue;
    }

    std::cout << "Accepted connection from: " << inet_ntoa(client_addr.sin_addr)
              << ":" << ntohs(client_addr.sin_port) << std::endl;

    // 接收客户端发送的数据
    ssize_t n = recv(client_sock, buffer, sizeof(buffer), 0);
    if (n < 0) {
      std::cerr << "Failed to receive data from client." << std::endl;
      close(client_sock);
      continue;
    }
    buffer[n] = '\0';  // 添加字符串结束符

    std::cout << "Received message: " << buffer << std::endl;

    // 关闭客户端连接
    close(client_sock);
  }

  // 关闭服务器套接字
  close(server_sock);

  return 0;
}

1、什么是Socket？

Socket通常称为“套接字”，用于描述IP地址和端口，是对TCP/IP 协议的抽象，只对应用层暴露简单的接口，应用程序通过套接字向网络发出请求或者应答请求。如图：

2、Socket如何唯一标识一个进程

TCP 是基于连接的数据流的协议，先建立连接再进行通信，而且在通信过程中会检查数据是否发送成功。优点就是保证数据的完整性和准确性，缺点就是效率较低。

学完C语言做不出东西？不存在的，咱们做一个最“隐私”的聊天器，就俩人，你和我。咱们聊天的信息你知我知没别人知。

前言

说起IO，很多人对它应该都有所耳闻，可能很多人对IO都有着一种既熟悉又陌生的感觉，因为IO这一块内容还是比较广泛杂乱的，整个IO的体系也是十分庞大。那么IO到底是个什么东西呢？IO 是主存和外部设备 ( 硬盘、终端和网络等 ) 拷贝数据的过程。 IO 是操作系统的底层功能实现，底层通过 I/O 指令进行完成。Java中的IO主要分为文件IO和网络IO两大类，本文博主就与大家一同去网络IO的演进之路上走一遭，看看网络IO到底是如何一步步进化升级的。