1. socket函數

int socket(int family, int type,int protocol) 

成返回一個套接字描述符。錯誤返回-1

其中family指定協議族，一般IPv4為AF_INET, IPv6為AF_INET6。

其中type指定套接字類型，字節流：SOCK_STREAM. 數據報：SOCK_DGRAM。

一般情況下通過family和type的組合都可以唯一確定一個套接字類型。所以一般我們就把protocol設為0就可以了。

有時在某些特殊情況下，family和type的組合不是都是有效的，這時我們就要給protocol指定一些特殊的值了。

2. connect函數

int connect(int sockfd, const struct sockaddr * servaddr, socklen_t addrlen); 

連接服務器，其中servaddr是服務器的地址。

如果是TCP套接字，connect會觸發三次握手。

從前文可以知道，當客戶端接收到服務器端的對SYN的響應的時候，connect函數就返回，若客戶端發送的SYN出錯，或者響應的ACK出錯都會引起connect函數出錯。成功返回0，出錯返回-1且errno被設置。

注意：如果connect出錯，不能直接重新connect。必須要先關閉這個套接字，然后重新socket-connect。

3. bind函數

int bind(int sockfd, const struct sockaddr* servaddr, socklen_t addrlen)  

成功返回0，錯誤返回-1

為指定的套接字綁定一個本地的套接字地址。

(1) 一般服務器端需要綁定一個公開的端口號，而服務器端一般綁定Ip時是INADDR_ANY，意為當accept時，內核會從本地IP地址中選擇一個本地IP賦值。這對于一臺機器上有多個網絡接口時，是很有影響的。

而通常機器只有一個網絡接口，則我們也使用這種方式，是因為我們不必要寫服務器本地的IP(硬編碼)，這樣寫使得我們的程序有好的移植性。

(2) 一般客戶端socket函數之后就直接connect了，不進行bind，因為我們通常不需指定客戶端的Ip和端口號。讓內核自動賦值就可以了。

(3) IPv4中的INADDR_ANY通常為0，所以我們為其賦值時，是使用如下格式：

servaddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);

因為sin_addr是一個結構體，所以我們使用sin_addr.s_addr來使用其整數形式賦值。

4. listen函數

int listen(int sockfd, intbacklog)

成功返回0，錯誤返回-1

注意這里的listen并不是我們通常理解的監聽的意思，因為套接字不是在這里阻塞的，而是在accept阻塞的。

Listen只做兩件事：

(1) 把socket函數創建的套接字，設為被動套接字。因為socket函數默認創建主動套接字，主動套接字：是需要connect去主動連接的。

(2) 規定了內核應該為連接套接字排隊的***個數。

內核是如何進行連接排隊的?

 

內核維護兩個隊列，未完成連接隊列，已完成連接隊列。

未完成連接隊列：客戶SYN到達后，就被放入未完成連接隊列隊尾。

已完成連接隊列：客戶完成了三次握手之后，就把它放入已完成隊列隊尾。

然后進程調用accept，就從已完成隊列隊首項返回給進程。

這里的疑問?服務器端不是一直在accept阻塞嗎，怎么這里還提到進程調用accept這個說法?

因為這里的情況是在多個客戶端幾乎同時達到連接時，其中某一個連接發生的情況，因為我們寫服務器端程序時，都是把accept寫在一個循環內的，所以某個客戶的SYN到達，可能這時并沒有執行到accept，所以這里說等到進程調用accept時。也就是說，系統在已完成連接隊列為空時，accept才會阻塞。

注意這里所說的backlog是兩個隊列之和，但實際情況下，一般內核允許排隊的個數都要略大于這個值。

5. accept函數

int accept(int sockfd, struct sockaddr* cliaddr , socklen_t* addrlen)

成功返回描述符，錯誤返回-1

接受客戶連接，如果已完成連接隊列中有數據，則讀取隊頭，返回一個已連接套接字描述符。如果已完成連接隊列為空，則阻塞。

成功返回返回一個已連接套接字描述符，失敗返回負值。

注意：第三個參數為整型的地址。因為accept函數是從內核得到的套接字。如果程序對客戶端的套接字地址不感興趣，則可以把后面兩個參數都設為NULL。

一個服務器通常只有一個監聽套接字，而為每個客戶創建一個已連接套接字。

6. getsockname和getpeername

int getsockname(int sockfd, struct sockaddr* addr, socklen_t* addrlen)

返回和套接字描述符sockfd關聯的本地套接字地址

int getpeername(int sockfd, struct sockaddr* addr, socklen_t* addrlen)  

返回和套接字描述符sockfd關聯的對端套接字地址

顯然這兩個函數都是從內核中得到套接字地址，所以第三個參數是整型的地址。

注意：

(1) 一般客戶端沒有bind，所以在connect之后，才可以調用getsockname/getpeername。

(2) 一般服務器端bind端口之后，可以調用getsockname獲取端口號。

一般服務器端bind的是通配地址，所以一般不可以獲取監聽套接字描述符的關聯ip地址，而是獲取已連接套接字描述符關聯的ip地址。

(3) POSIX允許對未bind的套接字調用getsockname，所以該函數適合任何已打開的套接字描述符(即調用socket函數返回的套接字描述符都叫已打開的套接字描述符)，只是不一定輸出的是什么。

插入知識：

1. socket這幾個函數都是一樣的，成功返回0/描述符，失敗返回-1。所以它們判斷成功的條件都是一樣的。

2. RST分組，RST分組是TCP在發生錯誤時發送的一種TCP分組。

產生RST的條件：

(1) 一個目的地為某端口的SYN到達，然后本機沒有正在監聽該端口的程序，此時本機就發送一個RST。

(2) TCP想要取消一個連接。

(3) TCP接受到一個不存在的連接的分組。即某個客戶端沒有連接，就往服務器發送數據，這時服務器就會給這個客戶端發送RST。

其實RST的意思就是讓對方重新連接的意思。