《UNIX网络编程》学习笔记：基本TCP套接字编程

1.socket(int family, int type, int protocol);
返回：若成功则为非负描述符，若出错则为-1
功能：创建一个未连接的套接字

family指明地址协议族，type指明套接字类型，protocol为某个协议类型常值。

对比AF_XXX和PF_XXX：AF_前缀表示地址族（address family），PF_前缀表示协议族（protocol family），历。史上曾想单个协议族可以支持多个地址族，PF_用来创建套接字，
AF_用于套接字地址结构。但实际上，这样的协议族未曾实现过，头文件中<sys/socket.h>中为给定协议定义的PF_值总是与此协议的AF_值相等。


2.connect(int sockfd, const struct sockaddr *servaddr, socklen_t addrlen);
返回：若成功则为0，若出错则为-1
功能：TCP客服用connect函数来建立与TCP服务器的连接。
指针和指针所指向内容的大小都传递给内核，于是内核知道到需从进程赋值多少数据进来。
返回错误的三种情况：
（1）若TCP客户没有收到SYN分节的响应，返回ETIMEDOUT错误；
（2）对客户的响应是RST，则表明该服务器主机在我们指定的端口没有进程在等待与之连接，返回ECONNREFUSED错误；
产生RST的三个情况：如前所述；TCP想取消一个已有的连接；TCP收到一个根本不存在的连接上的分节。
（3）若客户发出的SYN在中间的某个路由器上引发了一个"destination unreachable"ICMP错误，返回EHOSTUNREACH或ENETUNREACH错误给进程。
注意：每次connect失败后，都必须close当前的套接字描述符并重新调用socket。


3.bind（int sockfd, const struct *myaddr, socklen_t addrlen）;
返回：若成功则为0，若出错则为-1
功能：bind函数把一个本地协议地址赋予一个套接字，调用bind可以指定IP地址或者端口，可以两者都指定，也可以都不指定。
（1）端口号：服务器在启动的时捆绑它们的端口，如果一个客户端或服务器未曾调用bind捆绑一个端口，当调用connect或listen时内核就要为套接字选择一个临时端口，
然而这对于TCP服务器来说极为罕见，且bind不返回所选择的值，必须调用getsockname来返回协议地址。
（2）地址：进程可以把一个特定的IP地址捆绑到它的套接字上，不过这个IP地址必须属于其所在主机的网络接口之一；若TCP客户不捆绑IP地址到套接字上，内核将根据外出网络接口
选择源IP地址；若TCP服务器没有捆绑地址到套接字上，内核就把客户发送的SYN的目的地址作为服务器的源IP地址。


4.listen（int sockfd, int backlog）;
返回：若成功则为0，若出错则为-1
功能：listen函数仅由TCP服务器调用，主要完成两件事：
（1）当socket函数创建一个套接字时默认为主动套接字，即一个客户将调用connect发起连接的客户套接字，listen函数把这个未连接的套接字转换成一个被动套接字，指示内核
应接受指向该套接字的连接请求；
（2)规定了内核应该为这个套接字排队的最大连接个数。
内核为任何一个监听套接字维护两个队列：未完成连接队列（incomplete connection queue）和已完成连接队列（completed connection queue），listen函数的backlog参数曾经
被规定为这两个队列总和的最大值。
（1）未完成连接队列：队中每一项对应一个由客户端发出并到达服务器的SYN分节，而服务器正在等待完成相应的TCP三路握手过程。
（2）已完成连接队列：队中每一项对应一个已完成TCP三路握过程的客户，当调用accept时，已完成连接队列的对头项将返回给进程。


5.accept（int sockfd, struct sockaddr *cliaddr, socklen_t *addrlen）;
返回：若成功则为非负描述符，若出错则为-1
功能：服务器用于从已完成连接队列队头返回下一个已完成连接，如果已完成队列为空，那么进程被投入睡眠（假定套接字为默认的阻塞方式）。
参数cliaddr和addrlen用于返回已连接的对端进程（客户）的协议地址，addrlen是一个值-结果参数（Value-Result Argument）。


6.close（int sockfd）;
返回：若成功则为0，若出错则为-1
功能：把该套接字标记成已关闭，然后立即返回到调用进程。