一、套接字
1.1什么是套接字
套接字文件，原本就是一个和管道文件类似，用来实现进程间通信的一个文件
既然有了管道文件，当时为什么还要开发套接字文件，去实现进程的通信
因为管道文件是半双工模式的
套接字文件是全双工模式的
但是后来，有了OSI 7层模型以及TCP协议 4层模型之后
套接字文件就进化出了新的功能：
套接字文件中允许存放 ip 和 port 以实现数据的跨主机传输
原先只能实现进程间通信的套接字，就有了一个新的名字：域套接字
1.2 如何创建一个套接字文件：socket
函数原型：int socket(int domain, int type, int protocol);
功能描述：创建一个套接字文件，参数不同，功能类型就会不同
参数描述：参数 domain:网络介质，常用的有以下几种AF_UNIX,AF_LOCAL : 本地通信协议，其实就是给域套接字用的AF_INET：ipv4 地址协议AF_INET6：ipv6 地址协议最常用的就是： AF_INET参数 type：套接字类型，有以下2个常用类型SOCK_STREAM：提供一种有序的、可靠的、全双工的、基于连接的字节流套接字 这个描述一看就知道，tcp协议用的就是这种套接字SOCK_DGRAM：提供一种数据报文形式的，非连接的，不可靠的，发送的数据有最大长度限制的套接字这个描述一看就知道，udp协议使用的是这种套接字参数 protocol: 一般直接写0表示：网络通信协议会根据套接字的类型自动选取如果套接字类型为 SOCK_STREAM，protocol 为0，则自动选用tcp协议如果套接字类型为 SOCK_DGRAM，protocol 为0，则自动选用udp协议
返回值：成功创建套接字，返回套接字的描述符，失败返回-1套接字描述符和文件描述一回事儿，遵循最小未使用原则1.3 如何向套接字文件中写入ip 和 port
套接字写入ip和port其实就是明确一下ip和port到底是多少
之前讲过，服务器和客户端都需要明确ip和port
也就是说，服务器套接字和客户端套接字，都需要将ip和port写入套接字里面
1.3.1 先要准备一个地址信息结构体：struct sockaddr_in
该结构体结构如下：
struct sockaddr_in{unsigned short sin_family; // 这是一个标记位，固定写 AF_INETunsigned short sin_port; // 端口号struct in_addr sin_addr;// 一个结构体，结构如下struct in_addr{unsigned int s_addr; // 用来存放ip地址的变量 } unsigned char zero[8]; // 没有实际意义，完全为了字节对齐填充大小
}实例：准备将 "192.168.1.1" 和 8888 端口写入结构体中，为未来写入套接字中做准备struct sockaddr_in addr = {0};addr.sin_family = AF_INET;addr.sin_port = htons(8888); // 因为本地字节序和网络字节序不一定一致，所以端口号在进入网络之前，一定要转换成大端字节序addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.1");1.3.2 将准备好的存有ip和port的结构体写入套接字中
函数原型：int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);
功能描述：将写有ip和port地址信息结构体，写入套接中
参数描述：参数 sockfd：准备写入ip和port的套接字参数 addr：写有ip和port的结构体地址,该结构体如下struct sockaddr {unsigned short sa_family; // 固定写 AF_INETchar sa_data[14]; // 这个14个字节的内存里面，就是用来存放 ip 和 port的}如果使用这个结构体去存放ip和port的话，代码如下参数 addrlen：就是第二个参数 addr 的实际占用长度
返回值：成功返回0，失败返回-1。bind函数非常容易报错，只要绑定的端口号已经被用了，就会报错这个 struct sockaddr 这个结构体我们成为通用地址结构体
事实上有2个结构体会通过我们所介绍的地址上的0101直接赋值的形式转换成 struct sockaddr 这个结构体
struct sockaddr_in
struct sockaddr_un调用形式struct sockaddr_in addr = {0};addr.sin_family = AF_INET;addr.sin_port = htons(8888); // 因为本地字节序和网络字节序不一定一致，所以端口号在进入网络之前，一定要转换成大端字节序addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.1");if(bind(server,(struct sockaddr*)&addr,sizeof(addr)) == -1){perror("bind"); }1.4 如何使用套接字文件传输数据
1.4.1 直接使用 read 或者 write 函数
文件IO里面的read 和 write 怎么用，套接字的read和write就怎么用
不再介绍
1.4.2 recv 和 send
这2个函数专门给套接字使用的，描述符用不了
函数原型：ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
功能描述：通过套接字，将数据发送到网络中
参数描述：前3个参数 sockfd、buf、len ：功能和write一模一样参数 flags：这个参数也是send 和 write 的区别所在flags 可以设定 send 是一个阻塞型 IO 还是非阻塞型 IO0：阻塞型IOMSG_DONTWAIT：非阻塞型IOsend什么时候阻塞：发送数据目标地点，如果满了，则send会阻塞，直到目标地点产生新的空间为止、所以从我们的角度来看：send 和write 唯一的区别在于send 自带设置阻塞和非阻塞的参数write 不自带这个功能，默认阻塞函数原型：ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);
功能描述：通过套接字，从网络中读取数据
参数描述：前3个参数 sockfd、buf、len ：功能和read一模一样参数 flags：这个参数也是send 和 write 的区别所在flags 可以设定 send 是一个阻塞型 IO 还是非阻塞型 IO0：阻塞型IOMSG_DONTWAIT：非阻塞型IO 所以从我们的角度来看：recv 和 read 唯一区别在于recv 自带设置阻塞和非阻塞的参数read 不自带，默认阻塞1.5 如何将任意一个阻塞型IO函数，设置成非阻塞的
函数原型：int fcntl(int fd, int cmd, ... /* arg */ );
功能描述：该函数有多个功能，到底执行哪个功能由 cmd 的值决定
参数描述：参数 cmd ：F_GETFL：获取 fd 描述符的 flagF_SETFL：设置 fd 描述符的 flag当cmd选择F_SETFL的时候，需要传入第3个参数，第三个参数功能为 想要设置的具体的flag的值到底什么是flag：其实就是open函数第2个参数 flag，也就是文件描述符属性属性有：可读，可写，追加，清空，创建，非阻塞 等等等等以scanf为例：通过fcntl函数将标准输入流修改成非阻塞型IOscanf 用的是 stdin 标准输入流，阻塞型IO一旦将标准输入流修改成非阻塞型IO之后，scanf就不阻塞了
二、创建服务器
2.1 服务器的搭建
2.1.1 创建服务器套接字：socket
2.1.2 提前准备ip和port:struct sockaddr_in addr
2.1.3 为服务器套接字绑定ip和port ：bind
2.1.4 创建一个监听列表：listen
所有连接服务器的客户端，都会被服务器加入到监听列表中去
函数原型：int listen(int sockfd, int backlog);
功能描述：创建监听列表并监听客户端连接，如果有客户端连接，则将该客户端加入监听列表中
参数描述：参数 sockfd：哪个描述符需要监听并创建监听列表，一般就是服务器的描述符参数 backlog：监听列表的大小
2.1.5 从监听列表中，接受客户端的连接:accept
函数原型：int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
功能描述：接受客户端的连接，并且获取该客户端的ip和port
参数描述：参数 sockfd：哪个描述符接受客户端的连接，一般就是服务器参数 addr：一个地址信息结构体的地址，该结构体中将会接受并存放新链接的客户端的ip和port参数 addrlen：第二个参数的实际长度，但是注意这里是个指针返回值：成功接受客户端的连接之后，会返回该客户端的套接字客户端套接字非常有用，服务器与特定的客户端进行通信的时候，必须使用该客户端套接字调用形式：struct sockaddr_in client_addr = {0};int len = sizeof(client_addr);int client = accept(server,(struct sockaddr*)&client_addr,&len);当然，我们也可以仅接受客户端的连接，不需要知道客户端的ip和portint client = accept(server,NULL,NULL);注意：accept 函数是一个阻塞型函数也就是说，一旦调用accept函数就会立刻阻塞，直到有客户端连接为止
2.1.6 服务器代码
三、创建客户端
3.1 客户端的搭建
3.1 创建客户端套接字 :socket
3.2 为客户端准备 ip 和 port ：struct sockaddr_in addr
3.3 连接服务器：connect
函数原型：int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);
功能描述：根据提供的ip和port连接到指定服务器
参数描述：参数 sockfd：客户端套接字参数 addr：存有ip和port的一个通用地址信息结构体参数 addrlen：第2个参数的实际长度
返回值：成功连接返回0，失败返回-1，因为存在失败的可能，所以记得判空调用形式struct sockaddr_in addr = {0};addr.sin_family = AF_INET;addr.sin_port = htons(8888); // 因为本地字节序和网络字节序不一定一致，所以端口号在进入网络之前，一定要转换成大端字节序addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.1");if(connect(server,(struct sockaddr*)&addr,sizeof(addr)) == -1){perror("bind"); }3.4 客户端断开连接
客户端一旦与服务器断开链接之后
服务器那边，通过客户端套接字读取客户端发送数据的read或者recv函数，就会从阻塞变成非阻塞
变成非阻塞之后，如果没有读取到数据，则会返回0
所以我们可以根据read或者recv的返回值来判断客户端是否断开连接
3.5 客户端代码
四、TCP中的粘包现象
tcp协议为了提高发送的效率，会将短时间连续发送的小数据，当做一组数据统一发送
原理是：
tcp协议本身存在一个1500字节的缓存区，tcp协议每次write发送数据的时候，总是会发送1500个字节
如果发送了n组数据，这n组数据的时间间隔很短，并且数据总大小没有超过1500个字节
那么TCP协议就会将这n组数据全都放到同一个1500字节的缓存区中去，统一发送
4.1 协议包
规定好一组数据的固定大小，以及一组数据里面每个数据占据多少个字节
然后服务器和客户端，全都遵循同样的规定实现数据的收发
这样的规定如果我们把它打包写成具体的代码，打包出来的成果我们就称为协议包
4.1.1 使用协议包的服务器
4.1.2 使用协议包的客户端
