學習Socket程式設計時，整理的知識點。

套接字的概念及分類

在網路中，要全域性的標識一個參與通訊的程序，需要三元組：協議，IP地址以及埠號。要描述兩個應用程序之間的端到端的通訊關聯需要五元組：協議，信源主機IP，信源應用程序埠，信宿主機IP，信宿應用程序埠。為了實現兩個應用程序的通訊連線，提出了套接字的概念。套接字可以理解為通訊連線的一端，將兩個套接字連線在一起，可以實現不同程序之間的通訊。
針對不同的通訊需求，TCP/IP中提供了三種不同的套接字：
（1）流套接字（SOCK_STREAM）
流套接字用於面向連線，可靠的資料傳輸服務。它之所以能實現可靠的資料服務，是因為它使用了傳輸控制協議–TCP。適合傳輸大量的資料，但是不支援廣播和組播。
（2）資料報套接字（SOCK_DGRAM）
資料報套接字提供了一種無連線的服務，通訊雙方不需要建立任何顯示連線，資料可以傳送到指定的套接字。資料報套接字使用UDP進行資料傳輸，支援廣播和組播方式。
（3）原始套接字（SOCK_RAW）
原始套接字與標準套接字（上面兩個）區別在於：原始套接字可以讀寫核心沒有處理的IP資料報，流套接字只能讀寫TCP資料報，資料報套接字只能讀寫UDP資料報。原始套接字的主要目的是避開TCP/IP的處理機制，被傳送的資料報可以直接傳送給需要他的程式。主要用於編寫自定義地層協議的應用程式。

WinSock函式

1.WSAStartup函式：
功能：用於初始化WinSock，即檢查系統中是否有Windows Sockets的實現庫。
格式：int WSAStartup(WORD wVersionRequest, LPWSADATA lpWSAData)。
引數：wVersionRequest使用WinSock的最低版本號，lpWSAData是WSADATA指標。
返回值：函式成功呼叫返回0，失敗時返回非0。
說明：此函式是應用程式呼叫的第一個WinSock函式，只有在該函式呼叫成功後才能呼叫其他WinSock函式。

2.socket函式：
功能：為應用程式建立套接字。
格式：SOCKET socket(int af, int type, int protocol)。
引數：af-套接字使用的協議地址族，如果使用TCP或者UDP，只能使用AF_INET；type-套接字協議型別，如SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM；protocol-套接字使用的特定協議，如果不希望特別指定協議型別，則設定為0。
返回值：函式成功呼叫後返回一個新的套接字，是一個無符號的整型資料；失敗時返回INVALID_SOCKET。
說明：應用程式在使用套接字通訊之前，必須擁有一個套接字。

3.bind函式：
功能：實現套接字與主機本地IP地址和埠號的繫結。
格式：int bind(SOCKET s, const struct sockaddr *name, int namelen)。
引數：s-將要繫結的套接字；name-與指定協議有關的地址結構指標；namelen-name引數的長度。
返回值：函式成功時返回0；失敗時返回SOCKET_ERROR。

4.listen函式：
功能：設定套接字為監聽狀態，準備接收由客戶機程序發出的連線請求。
格式：int listen(SOCKET s, int backlog)。
引數：s-已繫結地址，但還未建立連線的套接字識別符號；backlog-指定正在等待連線的最大佇列長度。
返回值：函式成功時返回0；失敗時返回SOCKET_ERROR。
說明：僅適用於面向連線的套接字，且用於伺服器程序。

5.connect函式：
功能：提出與伺服器建立連線的請求，如果伺服器程序接受請求，則伺服器程序與客戶機進城之間便建立了一條通訊連線。
格式：int connect(SOCKET s, const struct sockaddr FAR *name, int namelen )。
引數：s-欲要建立連線的套接字；name-指向通訊對方的套接字地址結構指標，表示s欲與其建立連線；namelen-name引數的長度。
返回值：函式成功時返回0；失敗時返回SOCKET_ERROR。
說明：在客戶機程序呼叫該方法請求建立連線時，將啟用建立連線的3次握手，以此來建立一條與伺服器程序的TCP連線。如果該函式呼叫之前沒有繫結地址，系統自動繫結本地地址到此套接字。

6.accept函式：
功能：接受客戶機程序呼叫connect函式發出的連線請求。
格式：SOCKET accept(SOCKET s, struct sockaddr FAR *addr, int FAR *addrlen)。
引數：s-處於偵聽狀態的套接字；addr-指向一個用來存放發出連線請求的客戶機程序IP地址資訊的地址結構指標；addrlen-addr的長度。
返回值：呼叫成功返回一個新的套接字，這個套接字對應於已接受的那個客戶機程序的連線，失敗時返回INVALID_SOCKET。
說明：用於面向連線的伺服器程序，在IP協議族中只適用於TCP伺服器端。

7.shutdown函式：
功能：關閉套接字讀寫通道，即停止套接字接受傳遞的功能。
格式：int shutdown(SOCKET s, int how)。
引數：s-套接字；how-描述停止哪些操作。
how-0：不再接收訊息；
how-1：不再允許傳送訊息；
how-2：既不接收訊息，也不再發送訊息。
返回值：函式成功時返回0；失敗時返回SOCKET_ERROR。
說明：只是停止套接字的功能，並沒有關閉套接字，套接字的資源還沒釋放。

8.closesocket函式：
功能：關閉套接字，釋放與套接字關聯的所有資源。
格式：int closesocket(SOCKET s)。
引數：s-將要關閉的套接字。
返回值：函式成功時返回0；失敗時返回SOCKET_ERROR。
說明：當套接字s的資料緩衝佇列中還有未發出的資料時，如果套接字設定為SO_DONTLINGER，則等待資料緩衝佇列中的資料繼續傳輸完畢關閉該套接字；如果套接字設定為SO_LINGER，則分以下兩種情況：
（1）Timeout設為0，套接字馬上關閉，資料緩衝佇列中資料丟失。
（2）Timeout不為0，等待資料傳輸完畢或者Timeout為0時關閉套接字。

9.WSACleanup函式：
功能：終止使用WinSock，釋放為應用程式分配的相關資源。
格式：int WSACleanup()。
引數：無。
返回值：呼叫成功時返回0，失敗時返回非0。
說明：該函式是任何一個基於WinSock應用程式在最後必須呼叫的函式，終止了所有Windows Sockets在所有執行緒上的操作。

10.recv函式：
功能：在已建立連線的套接字上接收資料。
格式：int recv(SOCKET s, char *buf, int len, int flags)。
引數：s-已建立連線的套接字；buf-存放接收到的資料的緩衝區指標；len-buf的長度；flags-呼叫方式：
（1）0：接收的是正常資料，無特殊行為。
（2）MSG_PEEK：系統緩衝區資料複製到提供的接收緩衝區，但是系統緩衝區內容並沒有刪除。
（3）MSG_OOB：表示處理帶外資料。
返回值：接收成功時返回接收到的資料長度，連線結束時返回0，連線失敗時返回SOCKET_ERROR。

11.send函式：
功能：在已建立連線的套接字上傳送資料.
格式：int send(SOCKET s, const char *buf, int len, int flags)。
引數：引數：s-已建立連線的套接字；buf-存放將要傳送的資料的緩衝區指標；len-傳送緩衝區中的字元數；flags-控制資料傳輸方式：
（1）0：接收的是正常資料，無特殊行為。
（2）MSG_DONTROUTE：表示目標主機就在本地網路中，無需路由選擇。
（3）MSG_OOB：表示處理帶外資料。
返回值：傳送成功時返回傳送的資料長度，連線結束時返回0，連線失敗時返回SOCKET_ERROR。

套接字程式設計流程

下面以流套接字為例，介紹客戶機/伺服器工作模型