把unix环境高级编程通读完之后，对照着二刷tcp/ip网络编程，做些笔记整理一下，方便之后阅读。
tcp连接：可靠（一般不发生数据丢失），有序（先发先到），不存在边界 ----传送带模型
套接字约等于文件，fd文件描述符代表着文件编号，也是套接字的编号。每次系统分配的最小的未用的描述符
套接字内部有缓冲（字节数组），有可能在好几次向套接字write后，等缓冲区填满后直接调用一次read，也可能分多次调用read，如果发生从缓冲区read的速度跟不上导致缓冲区填满，此时不会发生数据丢失（tcp连接），这种情况下write将阻塞。
udp连接：快速（相对来说容易丢包），无序，有边界，限制每次传输大小
三种类型的标准I/O缓冲
（1）全缓冲，填满缓冲区后才执行I/O操作，可以主动flush冲洗缓冲区
（2）行缓冲，遇到换行符执行I/O操作
（3）不带缓冲，不对字符进行缓冲存储，例如标准错误流stderr
服务端：socket创建套接字->bind绑定套接字与ip地址和端口号->listen宣告可接收请求了->accept受理请求
客户端：socket创建套接字->connect连接服务端地址
bind绑定服务器中具体的IP地址，建造了服务器要和外界通讯的大门，listen把大门打开，连接请求可以来排队了，accept受理请求后分配一个专门用来和该客户端通信的fd,这个fd和客户端调用socket函数分配的fd组成一个pair对,准确来说是套接字组成pair，就像书中开头讲到的插头与插座的概念，由此形成一条通路，进行网络通信。这两个fd的配对我理解是通过ip地址+端口唯一的识别出了他们的彼此。因为accept的时候有传出参数来表示请求的地址结构。
IPV4 D类ip地址，前三字节表示网络id，第四字节表示主机id，先找网络地址，再找主机地址
大端序：高位字节存放低位地址
小端绪：高位字节存放高位地址
tcp/ip网络字节序指定大端序
htonl、htons、ntohl、ntohs（主机字节序与网络字节序的转换）
inet_addr（inet_aton）、inet_ntoa（二进制地址格式与点分十进制字符表示的转换）
INADDR_ANY自动获取运行服务器端的计算机IP地址。
网络模型：物理层（光纤，电缆），数据链路层（网卡），网络层（IP、路由），传输层（TCP/UDP），应用层（HTTP等）
IP是面向消息的不可靠的协议。传输顺序与传输本身是不可靠的。
客户端只有在服务端listen后才能调用connect
1 //tcp_server.cpp 2 3 #include<iostream> 4 #include<stdlib.h> 5 #include<string.h> 6 #include<unistd.h> 7 #include<arpa/inet.h> 8 #include<sys/socket.h> 9 using namespace std; 10 11 int main(int argc,char* argv[]) 12 { 13 int serv_sock,clnt_sock; 14 15 struct sockaddr_in serv_addr,clnt_addr; 16 socklen_t clnt_addr_size; 17 char message[] = "hello,world!"; 18 19 if(argc!=2){ 20 cout<<"usage "<< argv[0] <<" port"<<endl; 21 } 22 23 serv_sock = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); 24 memset(&serv_addr,0,sizeof(serv_addr)); 25 serv_addr.sin_family = AF_INET; 26 serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); 27 serv_addr.sin_port = htons(atoi(argv[1])); 28 bind(serv_sock,(struct sockaddr*)&serv_addr,sizeof(serv_addr)); 29 listen(serv_sock,5); 30 clnt_addr_size = sizeof(clnt_addr); 31 clnt_sock = accept(serv_sock,(struct sockaddr*)&clnt_addr,&clnt_addr_size); 32 33 write(clnt_sock,message,sizeof(message)); 34 close(clnt_sock); 35 close(serv_sock); 36 return 0; 37 }
1 //tcp_client.cpp 2 3 #include<iostream> 4 #include<stdlib.h> 5 #include<string.h> 6 #include<unistd.h> 7 #include<arpa/inet.h> 8 #include<sys/socket.h> 9 using namespace std; 10 11 int main(int argc,char* argv[]) 12 { 13 int clnt_sock; 14 15 struct sockaddr_in serv_addr; 16 //socklen_t clnt_addr_size; 17 char message[30]; 18 19 if(argc!=3){ 20 cout<<"usage "<< argv[0]<<" <address> <port>"<<endl; 21 } 22 23 clnt_sock = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); 24 memset(&serv_addr,0,sizeof(serv_addr)); 25 serv_addr.sin_family = AF_INET; 26 serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]); 27 serv_addr.sin_port = htons(atoi(argv[2])); 28 //bind(serv_sock,(struct sockaddr*)&serv_addr,sizeof(serv_addr)); 29 //listen(serv_sock,5); 30 //clnt_addr_size = sizeof(clnt_addr); 31 connect(clnt_sock,(struct sockaddr*) &serv_addr,sizeof(serv_addr)); 32 int idx = 0; int read_len = 0; int count = 0; 33 while(read_len = read(clnt_sock,&message[idx],1)) //每次读一个字节 34 { 35 if(read_len == -1) 36 { 37 cout<<"read error!"<<endl; 38 } 39 idx++;count++; 40 } 41 cout<<"message from server: "<<message<<endl; 42 cout<<"read function call count: "<<count<<endl; 43 close(clnt_sock); 44 return 0; 45 }
1 //echo_server.cpp 2 3 #include<iostream> 4 #include<stdio.h> 5 #include<stdlib.h> 6 #include<string.h> 7 #include<unistd.h> 8 #include<arpa/inet.h> 9 #include<sys/socket.h> 10 using namespace std; 11 12 #define BUF_SIZE 1024 13 14 int main(int argc, char* argv[]) 15 { 16 int serv_sock, clnt_sock; 17 18 struct sockaddr_in serv_addr, clnt_addr; 19 socklen_t clnt_addr_size; 20 char message[BUF_SIZE]; 21 22 if (argc != 2) { 23 cout << "usage " << argv[0] << " port" << endl; 24 } 25 26 serv_sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); 27 memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr)); 28 serv_addr.sin_family = AF_INET; 29 serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); 30 serv_addr.sin_port = htons(atoi(argv[1])); 31 bind(serv_sock, (struct sockaddr*) & serv_addr, sizeof(serv_addr)); 32 listen(serv_sock, 5); 33 clnt_addr_size = sizeof(clnt_addr); 34 35 int str_len = 0; 36 for (int i = 0; i < 5; ++i) 37 { 38 clnt_sock = accept(serv_sock, (struct sockaddr*) & clnt_addr, &clnt_addr_size); 39 printf("connect client %d \n", i + 1); 40 while ((str_len = read(clnt_sock, message, BUF_SIZE)) != 0) 41 write(clnt_sock, message, str_len); 42 close(clnt_sock); 43 } 44 close(serv_sock); 45 return 0; 46 }
1 //echo_client.cpp 2 3 #include<iostream> 4 #include<stdio.h> 5 #include<stdlib.h> 6 #include<string.h> 7 #include<unistd.h> 8 #include<arpa/inet.h> 9 #include<sys/socket.h> 10 using namespace std; 11 12 #define BUF_SIZE 1024 13 14 int main(int argc, char* argv[]) 15 { 16 int clnt_sock; 17 struct sockaddr_in serv_addr; 18 char message[BUF_SIZE]; 19 20 if (argc != 3) { 21 cout << "usage " << argv[0] << " <address> <port>" << endl; 22 } 23 24 clnt_sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); 25 memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr)); 26 serv_addr.sin_family = AF_INET; 27 serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]); 28 serv_addr.sin_port = htons(atoi(argv[2])); 29 30 connect(clnt_sock, (struct sockaddr*) & serv_addr, sizeof(serv_addr)); 31 puts("connected..."); 32 33 int str_len,recv_len,recv_cnt; 34 while (1) 35 { 36 fputs("input q to quit: ", stdout); 37 fgets(message, BUF_SIZE, stdin); //fgets会读入'\n' 38 if (message == "q\n" || message == "Q\n") 39 break; 40 41 str_len = write(clnt_sock, message, strlen(message)); 42 recv_len = 0; 43 while (recv_len < str_len) 44 { 45 recv_cnt = read(clnt_sock, &message[recv_len], BUF_SIZE - 1); 46 recv_len += recv_cnt; 47 } 48 message[BUF_SIZE] = '\0'; 49 printf("message from server: %s", message); 50 } 51 close(clnt_sock); 52 return 0; 53 }