TCP/IP Socket编程在C语言中的应用：第二章 - 基础TCP套接字

在C语言中，使用TCP/IP套接字进行网络编程是实现客户端和服务器之间通信的重要手段。在本章中，我们将深入探讨基础TCP套接字的创建、绑定、监听和接受连接的过程。

首先，我们需要了解一些基本概念。套接字（Socket）是网络通信的端点，它允许应用程序之间进行数据交换。TCP（传输控制协议）是一种面向连接的协议，它提供了可靠的数据传输服务，如数据排序、流量控制和错误检测。

创建套接字

在C语言中，我们使用socket()函数来创建一个新的套接字。该函数的原型如下：

int socket(int domain, int type, int protocol);

其中，domain参数指定使用的地址家族，通常是AF_INET（IPv4）或AF_INET6（IPv6）。type参数指定套接字的类型，对于TCP套接字，我们通常使用SOCK_STREAM。protocol参数指定使用的特定协议，通常为0，表示使用默认协议。

如果函数成功，它将返回一个唯一的套接字标识符；否则，返回-1表示出错。

绑定套接字

创建套接字后，我们需要将其绑定到一个特定的地址和端口上。这可以通过bind()函数实现。该函数的原型如下：

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

其中，sockfd是套接字标识符，addr是一个指向包含地址和端口信息的结构体的指针，addrlen是地址结构的长度。

在IPv4中，地址结构体通常定义为：

struct sockaddr_in {
short sin_family;     // 地址家族，通常是AF_INET
unsigned short sin_port; // 端口号
struct in_addr sin_addr; // IP地址
char sin_zero[8];      // 填充字段，通常为0
};

监听套接字

一旦套接字被绑定到特定的地址和端口上，我们就可以开始监听传入的连接请求。这通过listen()函数实现。该函数的原型如下：

int listen(int sockfd, int backlog);

其中，sockfd是套接字标识符，backlog指定等待连接队列的最大长度。如果函数成功，返回0；否则，返回-1表示出错。

接受连接请求

当服务器套接字处于监听状态时，它可以接受传入的连接请求。这通过accept()函数实现。该函数的原型如下：

int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

其中，sockfd是套接字标识符，addr是一个指向地址结构体的指针，用于存储客户端的地址信息，addrlen是地址结构的长度。如果函数成功，返回一个新的套接字标识符；否则，返回-1表示出错。这个新的套接字用于与客户端进行通信。

以上就是基础TCP套接字编程的基本步骤。通过这些步骤，我们可以建立可靠的连接并实现客户端和服务器之间的数据传输。在实际应用中，还需要考虑错误处理、并发处理和性能优化等方面的问题。希望通过本篇文章的学习，您能够对基础TCP套接字编程有更深入的理解和掌握。