前言

本文主要介紹的是C語言網絡編程基礎，介紹一些網絡常識，這希望對於廣大讀者學習C/C++有一些幫助。更多淺顯的C語言、C++，windows知識，持續關注我吧！

什麼是socket？

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

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

Socket編程的目的就是如何實現這兩端之間的通信。

Socket編程在編程開發中很重要

Socket編程不僅僅在網際網路方面很重要，在我們的嵌入式方面也是非常的重要，因為現在很多電子設備都趨向於聯網。比如很多編程行業的招聘要求都會有這一條要求：

說一點題外話，還在學校的朋友，如果感覺到很迷茫，不知道學什麼的時候，可以上招聘網站上看看自己未來工作相關的職位的任職要求，這樣就可以總結自己的一些不足、比較有針對性的去學習。

Socket編程中的幾個重要概念

Socket編程用於解決我們 客戶端與 服務端之間通信的問題。我們平時多多少少都有聽過IP位址、埠、TCP協議、UDP協議等概念，這些都與Socket編程中相關，想要知道怎麼用起來，當然得先了解它們的一些介紹。下面看一下這些專業術語的一些要點介紹：

1、什麼是IP位址？

IP位址（InternetProtocolAddress）是指網際網路協議地址，又譯為 網際協議地址。IP位址被用來給Internet上的電腦一個編號。我們可以把「個人電腦」比作「一台電話」，那麼「IP位址」就相當於「電話號碼」。若計算機1知道計算機2的IP位址，則計算機1就能訪問計算機2。

IP位址是一個32位的二進位數，通常被分割為4個「8位二進位數」（也就是4個字節）。IP位址通常用 點分十進位表示成（a.b.c.d）的形式，其中，a,b,c,d都是0~255之間的十進位整數。例：點分十進IP位址（100.4.5.6），實際上是32位二進位數（01100100.00000100.00000101.00000110）。

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

關於IP位址還有很多知識要點，但是對於在Socket編程中的應用，我們暫且知道這麼多就可以。

2、什麼是TCP/IP埠？

上一點中我們提到，若計算機1知道計算機2的IP位址，則計算機1就能訪問計算機2。但是，我們要訪問計算機2中的不同的應用軟體，則還得需要一個信息： 埠。埠使用16bit進行編號，即其範圍為： 0~65536。但 0~1023 的埠一般由系統分配給特定的服務程序，例如 Web 服務的埠號為 80，FTP 服務的埠號為 21等。

3、什麼是協議？

協議（Protocol）是通信雙方進行數據交互的一種約定。如TCP、UDP協議：

TCP協議

TCP（Transmission Control Protocol 傳輸控制協議）是一種面向連接的、可靠的、基於字節流的傳輸層通信協議，數據可以準確發送，數據丟失會重發。TCP協議常用於web應用中。

TCP連接（三次握手）

TCP傳輸起始時，客戶端、服務端要完成三次數據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：服務端您好，我有數據要發給你，請求您開通訪問權限。

服務端：客戶端您好，已給您開通權限，您可以發送數據了。

客戶端：收到，謝謝。

具體示意圖為：

這裡的SYN和ACK是都是標誌位，其中SYN代表新建一個連接，ACK代表確認。其中m、n都是隨機數。具體說明如：

• 第一次握手：SYN標誌位被置位，客戶端向服務端發送一個隨機數m。
• 第二次握手：ACK、SYN標誌位被置位。服務端向客戶端發送m+1表示確認剛才收到的數據，同時向客戶端發送一個隨機數n。
• 第三次握手：ACK標誌被置位。客戶端向服務端發送n+1表示確認收到數據。

TCP斷開（四次揮手）

TCP斷開連接時，客戶端、服務端要完成四次數據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：服務端您好，我發送數據完畢了，即將和您斷開連接。

服務端：客戶端您好，我稍稍準備一下，再給您斷開

服務端：客戶端您好，我準備好了，您可以斷開連接了。

客戶端：好的，合作愉快！

具體示意圖為：

這裡的FIN也是一個標誌位，代表斷開連接。具體說明類似三次握手。

為什麼建立連接只需要三次數據交互，而斷開連接需要四次呢？

建立連接時，服務端在監聽狀態下，收到建立連接請求的SYN報文後，把ACK和SYN放在一個報文里發送給客戶端。

而關閉連接時，當收到對方的FIN報文時，僅僅表示對方不再發送數據了但是還能接收數據，己方也未必全部數據都發送給對方了，所以己方可以立即close，也可以發送一些數據給對方後，再發送FIN報文給對方來表示同意現在關閉連接，因此，己方ACK和FIN一般都會分開發送。

UDP協議

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

4、什麼是協議族？

協議族是多個協議的統稱。比如我們的TCP/IP協議族，其不僅僅是TCP協議、IP協議，而是多個協議的集合，其包含IP、TCP、UDP、FTP、SMTP等協議。

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

由於篇幅問題，關於socket的編程應用實例敬請期待，文章都是手打原創，每天最淺顯的介紹C語言、C++，windows知識，喜歡我的文章就關注一波吧，每天帶你學習C/C++不同的知識，也可以看到最新更新和之前發表的文章哦。如果足下基礎比較差，不妨關注下人人都可以學習的視頻教程

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