關於socket的認識理解

對tcp/ip、udp、socket程式設計這些詞你不會很陌生吧？隨著網路技術的發展，這些詞充斥著我們的耳朵。那麼我想問：

1. 什麼是tcp/ip、udp？

2. socket在**呢？

3. socket是什麼呢？

4. 你會使用它們嗎？

什麼是tcp/ip、udp？

tcp/ip（transmission control protocol/internet protocol）即傳輸控制協議/網間協議，是乙個工業標準的協議集，它是為廣域網（wans）設計的。

udp（user data protocol，使用者資料報協議）是與tcp相對應的協議。它是屬於tcp/ip協議族中的一種。

這裡有一張圖，表明了這些協議的關係。

圖1arp （位址解析協議）是乙個位於tcp/ip協議棧中的底層協議，用於對映計算機的實體地址與網路ip位址。根據主機傳送的ip位址獲取主機的mac位址。

rarp的與arp正好相反

ping（網際網路包探索器）是乙個用於測試網路連線量的程式，它使用icmp（網際網路網控制報文協議）。ping傳送乙個icmp請求資訊給目的地並報告是否收到所希望的icmp應答。來檢查網路是否通暢或者網路連線速度的icmp應答。

icmp與igmp的區別

icmp協議是指英文全稱（internet control message protocol），就是網際控制資訊協議。主要是用於補充ip傳輸資料報的過程中，傳送主機無法確定資料報是否到達目標主機。icmp報文分為出錯報告報文和查詢報文兩種。若資料報不能到達目標主機，icmp出錯報告報文可以以回送資訊的方式，向源主機發去資訊，並不能糾正資料報中的任何出錯。除了出錯報告，icmp還可以診斷出某些網路問題，這就是icmp的查詢報文。

而igmp協議是指英文全稱（internet group management protocol），網路組管理協議。主要用於建立和管理多播組，對ip分組廣播進行控制。

其次兩者的區別：

internet控制訊息協議icmp是用於報告錯誤並代表ip對訊息進行控制。ip運用互聯組管理協議igmp來告訴路由器，某一網路上指導組中的可用主機。icmp源抑制訊息：當tcp/ip主機傳送資料到另一主機時，如果速度達到路由器或者鏈路的飽和狀態，路由器發出乙個icmp源抑制訊息。

tcp/ip協議族包括運輸層、網路層、鏈路層。現在你知道tcp/ip與udp的關係了吧。

socket在**呢？

在圖1中，我們沒有看到socket的影子，那麼它到底在**呢？還是用圖來說話，一目了然。

圖2原來socket在這裡。

socket是什麼呢？

socket是應用層與tcp/ip協議族通訊的中間軟體抽象層，它是一組介面。在設計模式中，socket其實就是乙個門面（facade）模式，它把複雜的tcp/ip協議族隱藏在socket介面後面，對使用者來說，一組簡單的介面就是全部，讓socket去組織資料，以符合指定的協議。

你會使用它們嗎？

前人已經給我們做了好多的事了，網路間的通訊也就簡單了許多，但畢竟還是有挺多工作要做的。以前聽到socket程式設計，覺得它是比較高深的程式設計知識，但是只要弄清socket程式設計的工作原理，神秘的面紗也就揭開了。

乙個生活中的場景。你要打**給乙個朋友，先撥號，朋友聽到**鈴聲後提起**，這時你和你的朋友就建立起了連線，就可以講話了。等交流結束，結束通話**結束此次交談。生活中的場景就解釋了這工作原理，也許tcp/ip協議族就是誕生於生活中，這也不一定。

圖3先從伺服器端說起。伺服器端先初始化socket，然後與埠繫結(bind)，對埠進行監聽(listen)，呼叫accept阻塞，等待客戶端連線。在這時如果有個客戶端初始化乙個socket，然後連線伺服器(connect)，如果連線成功，這時客戶端與伺服器端的連線就建立了。客戶端傳送資料請求，伺服器端接收請求並處理請求，然後把回應資料傳送給客戶端，客戶端讀取資料，最後關閉連線，一次互動結束。

服務端的socket與固定的埠相連，而客戶端的socket所連線的埠不固定。

在這裡我就舉個簡單的例子，我們走的是tcp協議這條路（見圖2）。例子用mfc編寫，執行的介面如下：

圖4

圖5在客戶端輸入伺服器端的ip位址和傳送的資料，然後按傳送按鈕，伺服器端接收到資料，然後回應客戶端。客戶端讀取回應的資料，顯示在介面上。

下面是接收資料和傳送資料的函式：

int receive(socket fd, char *sztext, int len)
if(rc == 0)
sztext += rc;
cnt -= rc;
}return len;
}int send(socket fd, char *sztext, int len)
if(rc == 0)
sztext += rc;
cnt -= rc;
}return len;
}

伺服器端：

在伺服器端，主要是啟動socket和監聽執行緒。

#define default_port 2000
void cserverdlg::onstart()
//將本地位址繫結到所建立的套接字上
if(bind(m_listening, (lpsockaddr) & local, sizeof(local)) == socket_error )
//建立監聽執行緒，這樣也能響應介面上操作。
m_hlistenthread = ::createthread(null, 0, listenthread, this, 0, &dwthreadid);
m_startbtn.enablewindow(false);
m_stopbtn.enablewindow(true);}//
監聽執行緒函式：
dword winapi cserverdlg::listenthread(lpvoid lpparam)
char szbuf[max_path];
//初始化 memset(szbuf,0,max_path);
while(1)
return
0;}

伺服器端一直在監聽是否有客戶端連線，如有連線，處理客戶端的請求，給出回應，然後繼續監聽。

客戶端：

客戶端的傳送函式：

#define default_port 2000
void cclientdlg::onsend()
//傳送請求，為簡單只發100位元組，在伺服器端也規定100位元組。
send(sockettmp, sztext, 100);
//讀取伺服器端返回的資料。
memset(sztext,0,max_path);
//接收伺服器端的回應。
receive(sockettmp, sztext, 100); 
tchar szmessage[max_path];
memset(szmessage, 0, max_path);
strcat(szmessage, sztext);
//介面上顯示回應資料。
m_replybtn.setwindowtext(szmessage);
closesocket(sockettmp);
}

客戶端就乙個函式完成了一次通訊。在這裡ip位址為何用127.0.0.1呢？使用這個ip位址，伺服器端和客戶端就能執行在同一臺機器上，這樣除錯方便多了。當然你可以在你朋友的機器上執行server程式(本人在區域網中測試過)，在自己的機器上執行client程式，當然輸入的ip位址就該是你朋友機器的ip位址了。

簡單的理論和實踐都說了，現在socket程式設計不神秘了吧？希望對你有些幫助。

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