本文主要介紹的是C語言網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)，介紹一些網(wǎng)絡(luò)常識，這希望對于廣大讀者學(xué)習(xí)C/C++有一些幫助。更多淺顯的C語言、C++，windows知識，持續(xù)關(guān)注我吧！

什么是socket？

Socket的英文原義是“孔”或“插座”。在編程中，Socket被稱做 套接字，是網(wǎng)絡(luò)通信中的一種約定。Socket編程的應(yīng)用無處不在，我們平時用的QQ、微信、瀏覽器等程序，都與Socket編程有關(guān)。我們平時使用瀏覽器查資料，這個過程的技術(shù)原理是怎樣的呢？

我們平時使用瀏覽器，大致就是這樣的一個過程。這里有兩個重要的名詞： 服務(wù)端與 客戶端。

Socket編程的目的就是如何實現(xiàn)這兩端之間的通信。

Socket編程在編程開發(fā)中很重要

Socket編程不僅僅在互聯(lián)網(wǎng)方面很重要，在我們的嵌入式方面也是非常的重要，因為現(xiàn)在很多電子設(shè)備都趨向于聯(lián)網(wǎng)。比如很多編程行業(yè)的招聘要求都會有這一條要求：

說一點題外話，還在學(xué)校的朋友，如果感覺到很迷茫，不知道學(xué)什么的時候，可以上招聘網(wǎng)站上看看自己未來工作相關(guān)的職位的任職要求，這樣就可以總結(jié)自己的一些不足、比較有針對性的去學(xué)習(xí)。

Socket編程中的幾個重要概念

Socket編程用于解決我們 客戶端與 服務(wù)端之間通信的問題。我們平時多多少少都有聽過IP地址、端口、TCP協(xié)議、UDP協(xié)議等概念，這些都與Socket編程中相關(guān)，想要知道怎么用起來，當(dāng)然得先了解它們的一些介紹。下面看一下這些專業(yè)術(shù)語的一些要點介紹：

1、什么是IP地址？

IP地址（Inte.NETProtocolAddress）是指互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議地址，又譯為 網(wǎng)際協(xié)議地址。IP地址被用來給Internet上的電腦一個編號。我們可以把“個人電腦”比作“一臺電話”，那么“IP地址”就相當(dāng)于“電話號碼”。若計算機1知道計算機2的IP地址，則計算機1就能訪問計算機2。

IP地址是一個32位的二進制數(shù)，通常被分割為4個“8位二進制數(shù)”（也就是4個字節(jié)）。IP地址通常用 點分十進制表示成（a.b.c.d）的形式，其中，a,b,c,d都是0~255之間的十進制整數(shù)。例：點分十進IP地址（100.4.5.6），實際上是32位二進制數(shù)（01100100.00000100.00000101.00000110）。

IP地址有 IPv4與 IPv6之分，現(xiàn)在用得較多的是IPv4。其中，有一個特殊的IP地址需要我們記住： 127.0.0.1，這是回送地址，即本地機，一般用來測試使用。后邊我們的實例中會用到。

關(guān)于IP地址還有很多知識要點，但是對于在Socket編程中的應(yīng)用，我們暫且知道這么多就可以。

2、什么是TCP/IP端口？

上一點中我們提到，若計算機1知道計算機2的IP地址，則計算機1就能訪問計算機2。但是，我們要訪問計算機2中的不同的應(yīng)用軟件，則還得需要一個信息： 端口。端口使用16bit進行編號，即其范圍為： 0~65536。但 0~1023 的端口一般由系統(tǒng)分配給特定的服務(wù)程序，例如 Web 服務(wù)的端口號為 80，F(xiàn)TP 服務(wù)的端口號為 21等。

3、什么是協(xié)議？

協(xié)議（Protocol）是通信雙方進行數(shù)據(jù)交互的一種約定。如TCP、UDP協(xié)議：

TCP協(xié)議

TCP（Transmission Control Protocol 傳輸控制協(xié)議）是一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的傳輸層通信協(xié)議，數(shù)據(jù)可以準(zhǔn)確發(fā)送，數(shù)據(jù)丟失會重發(fā)。TCP協(xié)議常用于web應(yīng)用中。

TCP連接（三次握手）

TCP傳輸起始時，客戶端、服務(wù)端要完成三次數(shù)據(jù)交互工作才能建立連接，常稱為三次握手。可形象比喻為如下對話：

客戶端：服務(wù)端您好，我有數(shù)據(jù)要發(fā)給你，請求您開通訪問權(quán)限。

服務(wù)端：客戶端您好，已給您開通權(quán)限，您可以發(fā)送數(shù)據(jù)了。

客戶端：收到，謝謝。

具體示意圖為：

這里的SYN和ACK是都是標(biāo)志位，其中SYN代表新建一個連接，ACK代表確認(rèn)。其中m、n都是隨機數(shù)。具體說明如：

• 第一次握手：SYN標(biāo)志位被置位，客戶端向服務(wù)端發(fā)送一個隨機數(shù)m。
• 第二次握手：ACK、SYN標(biāo)志位被置位。服務(wù)端向客戶端發(fā)送m+1表示確認(rèn)剛才收到的數(shù)據(jù)，同時向客戶端發(fā)送一個隨機數(shù)n。
• 第三次握手：ACK標(biāo)志被置位。客戶端向服務(wù)端發(fā)送n+1表示確認(rèn)收到數(shù)據(jù)。

TCP斷開（四次揮手）

TCP斷開連接時，客戶端、服務(wù)端要完成四次數(shù)據(jù)交互工作才能建立連接，常稱為四次揮手。可形象比喻為如下對話：

客戶端：服務(wù)端您好，我發(fā)送數(shù)據(jù)完畢了，即將和您斷開連接。

服務(wù)端：客戶端您好，我稍稍準(zhǔn)備一下，再給您斷開

服務(wù)端：客戶端您好，我準(zhǔn)備好了，您可以斷開連接了。

客戶端：好的，合作愉快！

具體示意圖為：

這里的FIN也是一個標(biāo)志位，代表斷開連接。具體說明類似三次握手。

為什么建立連接只需要三次數(shù)據(jù)交互，而斷開連接需要四次呢？

建立連接時，服務(wù)端在監(jiān)聽狀態(tài)下，收到建立連接請求的SYN報文后，把ACK和SYN放在一個報文里發(fā)送給客戶端。

而關(guān)閉連接時，當(dāng)收到對方的FIN報文時，僅僅表示對方不再發(fā)送數(shù)據(jù)了但是還能接收數(shù)據(jù)，己方也未必全部數(shù)據(jù)都發(fā)送給對方了，所以己方可以立即close，也可以發(fā)送一些數(shù)據(jù)給對方后，再發(fā)送FIN報文給對方來表示同意現(xiàn)在關(guān)閉連接，因此，己方ACK和FIN一般都會分開發(fā)送。

UDP協(xié)議

UDP（User Datagram Protocol， 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）是一種無連接的傳輸層協(xié)議，提供面向事務(wù)的簡單不可靠信息傳送服務(wù)，可以保證通訊效率，傳輸延時小。例如視頻聊天應(yīng)用中用的就是UDP協(xié)議，這樣可以保證及時丟失少量數(shù)據(jù)，視頻的顯示也不受很大影響。

4、什么是協(xié)議族？

協(xié)議族是多個協(xié)議的統(tǒng)稱。比如我們的TCP/IP協(xié)議族，其不僅僅是TCP協(xié)議、IP協(xié)議，而是多個協(xié)議的集合，其包含IP、TCP、UDP、FTP、SMTP等協(xié)議。

TCP、UDP通信的socket編程過程圖

（1）TCP通信socket編程過程

（2）UDP通信socket編程過程

尾言

由于篇幅問題，關(guān)于socket的編程應(yīng)用實例敬請期待，文章都是手打原創(chuàng)，每天最淺顯的介紹C語言、C++，windows知識，喜歡我的文章就關(guān)注一波吧，每天帶你學(xué)習(xí)C/C++不同的知識，也可以看到最新更新和之前發(fā)表的文章哦。如果足下基礎(chǔ)比較差，不妨關(guān)注下人人都可以學(xué)習(xí)的視頻教程