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超详细的Socket通信原理和实例讲解( 三 )

Socket通信


int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);accept函数的第一个参数为服务器的socket描述字，第二个参数为指向struct sockaddr *的指针，用于返回客户端的协议地址，第三个参数为协议地址的长度 。如果accpet成功，那么其返回值是由内核自动生成的一个全新的描述字，代表与返回客户的TCP连接 。
注意：accept的第一个参数为服务器的socket描述字，是服务器开始调用socket()函数生成的，称为监听socket描述字；而accept函数返回的是已连接的socket描述字 。一个服务器通常通常仅仅只创建一个监听socket描述字，它在该服务器的生命周期内一直存在 。内核为每个由服务器进程接受的客户连接创建了一个已连接socket描述字，当服务器完成了对某个客户的服务，相应的已连接socket描述字就被关闭 。
3.5、read()、write()等函数万事具备只欠东风，至此服务器与客户已经建立好连接了 。可以调用网络I/O进行读写操作了，即实现了网咯中不同进程之间的通信！网络I/O操作有下面几组：

  • read()/write()
  • recv()/send()
  • readv()/writev()
  • recvmsg()/sendmsg()
  • recvfrom()/sendto()
我推荐使用recvmsg()/sendmsg()函数，这两个函数是最通用的I/O函数，实际上可以把上面的其它函数都替换成这两个函数 。它们的声明如下：
#include <unistd.h>ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);#include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);ssize_t sendmsg(int sockfd, const struct msghdr *msg, int flags);ssize_t recvmsg(int sockfd, struct msghdr *msg, int flags);read函数是负责从fd中读取内容.当读成功时，read返回实际所读的字节数，如果返回的值是0表示已经读到文件的结束了，小于0表示出现了错误 。如果错误为EINTR说明读是由中断引起的，如果是ECONNREST表示网络连接出了问题 。
write函数将buf中的nbytes字节内容写入文件描述符fd.成功时返回写的字节数 。失败时返回-1，并设置errno变量 。在网络程序中，当我们向套接字文件描述符写时有俩种可能 。1)write的返回值大于0，表示写了部分或者是全部的数据 。2)返回的值小于0，此时出现了错误 。我们要根据错误类型来处理 。如果错误为EINTR表示在写的时候出现了中断错误 。如果为EPIPE表示网络连接出现了问题(对方已经关闭了连接) 。
其它的我就不一一介绍这几对I/O函数了，具体参见man文档或者baidu、google，下面的例子中将使用到send/recv 。
3.6、close()函数在服务器与客户端建立连接之后，会进行一些读写操作，完成了读写操作就要关闭相应的socket描述字，好比操作完打开的文件要调用fclose关闭打开的文件 。
#include <unistd.h>int close(int fd);close一个TCP socket的缺省行为时把该socket标记为以关闭，然后立即返回到调用进程 。该描述字不能再由调用进程使用，也就是说不能再作为read或write的第一个参数 。
注意：close操作只是使相应socket描述字的引用计数-1，只有当引用计数为0的时候，才会触发TCP客户端向服务器发送终止连接请求 。
4、socket中TCP的三次握手建立连接详解我们知道tcp建立连接要进行“三次握手”，即交换三个分组 。大致流程如下：
  • 客户端向服务器发送一个SYN J
  • 服务器向客户端响应一个SYN K，并对SYN J进行确认ACK J+1
  • 客户端再想服务器发一个确认ACK K+1
只有就完了三次握手，但是这个三次握手发生在socket的那几个函数中呢？请看下图：
超详细的Socket通信原理和实例讲解

文章插图
 
图1、socket中发送的TCP三次握手
从图中可以看出，当客户端调用connect时，触发了连接请求，向服务器发送了SYN J包，这时connect进入阻塞状态；服务器监听到连接请求，即收到SYN J包，调用accept函数接收请求向客户端发送SYN K ，ACK J+1，这时accept进入阻塞状态；客户端收到服务器的SYN K ，ACK J+1之后，这时connect返回，并对SYN K进行确认；服务器收到ACK K+1时，accept返回，至此三次握手完毕，连接建立 。
总结：客户端的connect在三次握手的第二个次返回，而服务器端的accept在三次握手的第三次返回 。


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