Socket函数详解

一、先理解一个核心概念

在 Linux 中：
Socket 本质上是一个文件描述符（fd）

所以它和文件一样：

1、用一个整数表示

2、用 read/write 思想操作

3、最后要 close()

二、头文件分别是干什么的

cpp 复制代码

#include <sys/socket.h>

提供：

socket()

bind()

listen()

accept()

send()

recv()

cpp 复制代码

#include <netinet/in.h>

提供：

sockaddr_in（IPv4地址结构）

端口、IP相关定义

cpp 复制代码

#include <arpa/inet.h>

提供：
IP字符串转换函数：

inet_pton()（字符串 → 二进制）

inet_ntop()（二进制 → 字符串）
字节序转换：

htons()、htonl()

ntohs()、ntohl()

cpp 复制代码

#include <unistd.h>

提供：

close()

三、socket() ------ 创建通信端点

函数：

cpp 复制代码

int socket(int domain, int type, int protocol);

参数解释：
1. domain（地址族）常用AF_INET

2. type（协议类型）

TCP 必须用：
SOCK_STREAM

3. protocol

一般写：0

系统自动选择 TCP 或 UDP。

返回值：

fd >= 0 成功

fd == -1 失败

四、bind() ------ 给socket分配地址

cpp 复制代码

int bind(int fd, const sockaddr *addr, socklen_t len);

作用：

告诉系统：这个socket用哪个IP和端口

地址结构（IPv4）

sockaddr_in addr;

addr.sin_family = AF_INET;

addr.sin_port = htons(8080);

addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

为什么要 htons？

因为：网络统一使用大端序

五、listen() ------ 进入监听状态

cpp 复制代码

int listen(int fd, int backlog);

作用：

告诉系统：我这个socket是服务器，要等待客户端连接

参数:

backlog = 等待队列长度

例如：

listen(fd, 5);

最多排队5个未处理连接。

六、accept() ------ 接受连接（关键）

cpp 复制代码

int accept(int fd, sockaddr *client, socklen_t *len);

作用：

从等待队列中取出一个客户端连接

重要理解：

socket() 创建的是 监听socket

accept() 返回的是 新的连接socket

所以：

listen_fd ------ 用来监听

conn_fd ------ 用来通信

七、connect() ------ 客户端发起连接

cpp 复制代码

int connect(int fd, sockaddr *server, len);

作用：

向服务器发起TCP三次握手

成功后：

fd 就变成一个已连接socket

八、send() ------ 发送数据

cpp 复制代码

ssize_t send(int fd, const void *buf, size_t len, int flags);

返回值：

大于0 实际发送字节数

0 对方关闭

-1 错误

注意：

TCP 可能没有一次发送完，要循环发送。

九、recv() ------ 接收数据

cpp 复制代码

ssize_t recv(int fd, void *buf, size_t len, int flags);

TCP 是字节流 ：

一次recv不一定是完整消息

十、close() ------ 关闭socket

cpp 复制代码

close(fd);

作用：

1、释放资源

2、发送 FIN，关闭TCP连接

十一、完整流程图（非常重要）
服务器

复制代码

socket()
   ↓
bind()
   ↓
listen()
   ↓
accept()
   ↓
send()/recv()
   ↓
close()

客户端

复制代码

socket()
   ↓
connect()
   ↓
send()/recv()
   ↓
close()

十二、一个底层理解（系统角度）

当客户端连接时：

复制代码

客户端 socket
        ⇅
   TCP三次握手
        ⇅
服务器 accept() 返回 conn_fd

系统内核维护：

1、发送缓冲区

2、接收缓冲区

3、重传机制

4、拥塞控制

应用层只负责：

复制代码

send / recv