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<arpa/inet.h>

大小端转换

网络大小端转换：htons和 htons表示从本地的小端模式（主机字节序）转到服务器的大端模式（网络字节序）。分别是对应16位的short和32位的long。

如果是从网络字节序转到主机字节序，则是 ntohs、ntohl

IP地址的大小端转换

将字符串的IP地址进行大小端转换：
- 本机到服务端：inet_pton(int 地址族 , const char* 要转换的点分十进制IP地址, void * 转换成功后大端整数IP的写入地址)
  - 地址族：AF_INET为ipv4、AF_INET6为ipv6
  - 返回值：1表示成功，失败为0或者-1
- 大端到小端：inet_ntop(int 地址族, const void* 大端IP整数地址, char *得到的小端地址, socklen_t 第三个参数对应的内存字节数)
  - 参数同上
  - 返回值：成功就返回第三个参数的地址，通过返回值取出转哈un的IP，失败NULL
- 只能处理ipv4的一组函数：
  - 小转大：int_addr_t inet_addr(const char *cp)
  - 大转小：char* inet_ntoa(struct in_addr in);

可以看出，小端的是字符串，大端的是整数型。

socket数据结构

//第一种，sockaddr
struct sockaddr{
    sa_family_t sa_family; //地址族协议
    char sa_data[14]; //2字节端口，4字节IP，8字节不管
};

//第二种，sockaddr_in
//两种字节数相同，推荐用后者。
struct sockaddr_in{
    sa_family_t sin_family; // 地址族协议，AF_INET
    in_port_t sin_port; //端口，2字节，大端
    struct in_addr sin_addr; // IP地址，4字节，大端
    //填充的八个字节，这里不写出来了。
}

socket函数

创建套接字

int socket(int 地址族协议, int 传输协议, int 协议)
- 第一个参数：AF_INE或者AF_INET6
- 第二个参数：
  - SOCK_STREAM 流式传输
  - SOCK_DGRAM 报文传输
- 第三个参数：一般写0,默认如果流式使用TCP，报式使用UDP
- 返回值：
  - 成功：返回套接字文件描述符，指向内核中的某一块内存，网络通信基于这个文件描述符。
  - 失败：-1

绑定IP和端口

int bind(int socket文件描述符fd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addlen)
- 第一个参数：上面函数返回的文件描述符。
- 第二个参数：IP和端口封装的结构体，一般用sockaddr_in 强转为sockaddr 代替。
- 第三个参数：sizeof addr
- 返回值
  - 成功0,失败-1

监听

int listen(int socket文件描述符fd， int backlog)
- 第二个参数为最大连接要求，最大值是128.
- 返回值：成功0，失败-1

阻塞并接收客户端的连接请求，建立新连接，得到通信的文件描述符

int accept(int 监听的文件描述符, struct sockaddr* addr , socklen_t * addrlen)
- 第一个参数：监听的文件描述符
- 第二个参数，存储建立连接的服务端的地址信息
- 第三个参数：存储addr指向的内存大小。
- 返回值：成功返回一个文件描述符，用于和这个客户端建立通信，调用失败返回-1
这个函数是一个阻塞函数，没有新的客户端请求的时候会阻塞。

接收数据

ssize_t read(int 通信文件描述符, void *buf 用于存储接受数据的有效内存, size_t size 内存容量)
ssize_t recv(int 通信文件描述符, void *buf 用于存储接受数据的有效内存, size_t size 内存容量, int flags)
- 第一个是accept 返回的文件描述符
- 第四个参数，一般不使用，指定为0
返回值
- >0 为实际接受的字节数
- =0 对方断开连接
- -1 接收数据失败
如果连接没有断开，会阻塞直到数据到达。当发送方断开连接不会阻塞，直接返回0.

发送数据

ssize_t write(int 通信文件描述符, const void* buf 要发送的字符串, size_t len )
ssize_t send(int 通信文件描述符, const void* buf 要发送的字符串, size_t len,int flags )
返回值
- >0 为实际发送的字节
- -1 表示数据发送失败

connect

成功连接服务器后，客户端这边会随机绑定一个IP和端口。
服务器调用的accept 就是存储客户端的IP和端口信息
int connect(int 通信文件描述符, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen)
- 第一个参数，通信的文件描述符。
- 第二个参数，连接的服务端的地址信息，需要先转换为大端
- 第三个参数，addr指向的内存的大小。
- 返回值
  - 成功0,失败-1

TCP通信流程

服务端

创建监听套接字，即调用socket函数。
将得到的文件描述符和本地端口绑定。
开始监听
等待客户端发送请求，连接成功后得到一个通信的文件描述符，没有新连接请求就阻塞。
通信，读写操作也是阻塞的。
关闭套接字，有两个。（监听的文字描述符只需要一个，负责监测客户端的请求，不负责通信；通信的文件描述符，如果有N个客户端进行通信就有N个）

服务端实现代码

服务端代码

客户端实现代码

客户端代码