linux网络编程总结(1)
网络编程就是通过网络协议实现计算机间的通信。那么就有两个问题，如何精准的定位主机和如何进行高效的数据传输。
IP地址来标识网络中的主机，端口号用来定位主机中的某个进程。通过IP和端口号可以唯一确定网络的某台计算机中的进程。
套接字
即socket，用于描述IP地址和端口，是一个通信的句柄，进程利用套接字向网络发起请求或回复请求。
套接字的工作原理
要实现网络间的通信，至少需要一对套接字，一个运行于客户端，一个运行于服务端。套接字的连接过程可以分为，
1 服务端监听 2 客户端连接请求 3 连接请求确认
服务端监听：服务端并不定位到具体的客户端套接字，而是处于等待连接状态，实时监听网络的状态
连接请求：即客户端套接字向服务端发起连接请求，目标是服务端的套接字，为此客户端要描述服务端的地址和端口号，然后想服务端套接字发起连接请求。
连接确认;即服务端接收到客户端的连接请求之后，建立一个新的线程与客户端套接字建立连接，并向客户端回复服务端的地址和端口信息，客户端确认了此连接，该连接就建立好了，而服务端继续处于监听状态，监听其他套接字发起的请求。
套接字地址结构
struct in_addr {
in_addr_t s_addr; // 32-bit IPv4 address
//network byte ordered
}
struct sockaddr_in {
sa_family_t sin_family; //AF_INET
in_port_t sin_port; //16-bit TCP or UDP port nummber, network byte ordered
struct in_addr sin_addr; //32-bit IPv4 address, network byte ordered
char sin_zero[8]; //unused
} sockaddr_in是网络套接字地址结构，大小为16字节，定义在
struct sockaddr {
sa_family_t sa_family; //address family: AF_XXX value
char sa_data[14]; //protocol-specific address
}sockaddr是通过套接字地址结构，当作为参数传递给套接字函数时，套接字地址结构总是以指针方式来使用，比如bind/accept/connect函数等
网络字节序转换在此不多做介绍了。
地址转换函数：inet_ntop(); inet_pton();
#include
int inet_pton(int family, const char *strptr, void *addrptr); // 返回：成功为1，输入不是有效表达式返回0，出错为-1
const char *inet_ntop(int family, const void *addrptr, char *strptr, size_t len); // 返回：成功为指向结果的指针，出错为NULL 这两个函数对于IPv4和IPv6都适用，p代表表达式(presentation)、n表示数值(numeric)。第一个函数尝试转化由strptr指针所指的字符串，通过addptr指针存放二进制结果，成功返回1，如果对指定的family而言输入的不是有效的表达格式，那么返回0
inet_ntop进行相反的操作，如果len的值太小，不足以存放表达式结果，则返回一个空指针，并置error为ENOSPC。inet_ntop函数的strptr参数不可以是一个空指针，调用者必须为目标存储单元分配内存并制定其大小，调用成功时，这个指针就是该函数返回值。
SOCKET函数 int socket(int domain, int type, int protocol);
为了执行网络IO，第一件事就是调用SOCKET，创建套接字描述符，指定期望的通信协议族(比如IPv4、IPv6)和套接字字类型(字节流、数据报或原始套接字)。
family的值有：
- AF_INET IPv4协议
- AF_INET6 Ipv6协议
- AF_LOCAL Unix协议域
- AF_ROUTE 路由套接字
- AF_KEY 秘钥套接字
type的值有：
- SOCK_STREAM 字节流套接字
- SOCK_DGRAM 数据报套接字
- SOCK_SEQPACKET 有序分组套接字
- SOCK_RAW 原始套接字
protocol的值有：
- IPPROTO_CP TCP传输协议
- IPPROTO_UDP UDP传输协议
返回的socket描述字，标识套接字。返回值存在于协议族（address family，AF_XXX）空间中，但没有一个具体的地址。如果想要给它赋值一个地址，就必须调用bind()函数，否则就当调用connect()、listen()时系统会自动随机分配一个端口。所以需要由bind来确定该套接字所对应的网络地址和端口，用来和服务器通信。
BIND函数
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *myaddr, socklen_t addrlen); 成功返回零，失败返回-1；
bind即把协议地址和端口号赋予一个套接字，往往服务端需要bind，bind后，即可在bind的端口上监听服务请求，客户端往往不需要bind。
为什么服务端需要Bind，客户端可以不bind呢？
因为服务端始终是网络连接中的被动方，需要在一个众所周知的端口上等待连接请求，而且作为服务弃端口应该是固定的，所以需要bind固定端口提供服务。而客户端是发起方，我们并不关心是哪个端口与服务器建立了连接，内核会自动分配一个无冲突的端口号，我们自己bind的话，还有可能端口冲突。当需要指定的端口通信的时候，才需要bind。