socket套接字、基于TCP的编程模型与实际运用(网络聊天室)

socket

​ 套接字，是一种接口技术，它封装了TCP/IP通信协议，使用它可以让计算机之间通过网络传输数据，所有的操作系统都是基于socket的接口进行网络通信的。

​ 不光可以用于网络间通信，还可以用于进程间通信，或者可以理解为不同计算机之间的进程间通信。

​ 其实是一个内存对象，以文件描述符的形式呈现，发送数据即写文件，接收数据即读文件

int socket(int domain, int type, int protocol);
功能：创建一个socket对象
domain：地址域，什么类型的地址
    AF_UNIX,AF_LOCAL	接收下将使用路径地址进行进程间通信
    AF_INET				使用ipv4地址进行网络通信
    AF_INET6			使用ipv6地址进行网络通信
type：
    SOCK_STREAM			使用数据流进行通信	TCP
    SOCK_DGRAM			使用数据报进行通信	UDP
protocol：
    特殊的通信协议，一般不用，写0即可。
返回值：成功返回socket描述符，失败返回-1。

通信地址

    //基本地址
    struct sockaddr {
        sa_family_t sa_family;		//地址域
        char        sa_data[14];
    };

	//本地类型地址
	struct sockaddr_un {
        sa_family_t sun_family;		//地址域 与domain一致即可
        char sun_path[108];			//socket文件路径
    };

	//网络类型地址
	struct sockaddr_in {
        sa_family_t sin_family;		//地址域 与domain一致即可
        in_port_t sin_port;			//端口号，注意要的是大端数据，2字节
        struct in_addr sin_addr;	//ip地址
    };

	//ip地址
	struct in_addr {
        in_add_r s_addr;			//ip地址的整数，注意要的是大端数据，4字节
    };

地址字节序转换成网络字节序

uint32_t htonl(uint32_t hostlong);
功能：把地址字节序的4字节整数转换成网络字节序
uint16_t htons(uint16_t hostshort);
功能：把地址字节序的2字节整数转换成网络字节序
uint32_t ntohl(uint32_t netlong);
功能：把网络字节序的4字节整数转换成地址字节序
uint16_t ntohs(uint16_t netshort);
功能：把网络字节序的2字节整数转换成地址字节序

ip地址转换

in_addr_t inet_addr(const char *cp);
功能：把点分十进制的ip地址字符串转换成网络字节序的4字节整数

char *inet_ntoa(struct in_addr in);
功能：把4字节整数的网络字节序转换成点分十进制的ip地址字符串

基于TCP的编程模型

服务端(等待连接的)	客户端(发起连接的)	用到的函数
创建socket对象	创建socket对象	socket
准备地址(自己的)	准备地址(服务端)	socketaddr_in
地址与socket绑定	…	bind
监听并设置排除的数量	…	listen
等待连接	连接服务端	accept/connect
创建线程或进程给服务客户端	…	fork/pthread_create
收发数据	收发数据	read/write
关闭	关闭	close

int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);
功能：绑定地址域与socket对象
sockfd：socket对象描述符
addr：地址结构体指针，实际参数应该是 struct sockaddr_un* 
    				或者 struct sockaddr_in* 因此需要强制类型转换
addrlen：地址结构体的字节数，以此区别是什么类型的地址。
返回值：成功返回0，失败返回-1

int listen(int sockfd, int backlog);
sockfd：socket对象描述符
backlog：代排队的 数量
    
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
功能：用于接收链接的客户端
sockfd：绑定后的socket对象描述符
addr：储存客户端的地址，实际参数应该是 struct sockaddr_un* 
    				或者 struct sockaddr_in* 因此需要强制类型转换
addrlen：即是输入也是输出
	输入：使用的是什么类型的地址结构接收的
	输出：实际接收到的地址结构类型
返回值：与客户端建立链接的socket对象描述符，凭此收发数据，失败返回-1