這幾天博主花了4天時間去學習，整理socket通訊。大致懂了一點，現在我來總結一下關於c#socket通訊的原理
首先我們要知道網路中的程序是如何進行通訊的
在本地可以通過程序pid來唯一標識乙個程序，但是在網路中這是行不通的。其實tcp/ip協議族已經幫我們解決了這個問題，網路層的「ip位址」
可以唯一標識網路中的主機，而
傳輸層的「協議+埠」
可以唯一標識主機中的應用程式（程序）。這樣利用三元組（ip位址，協議，埠）就可以標識網路的程序了，網路中的程序通訊就可以利用這個標誌與其它程序進行互動。
什麼是socket? 通俗一點的說法
網路上的兩個程式通過乙個雙向的通訊連線實現資料的交換，這個連線的一端稱為乙個socket。
建立網路通訊連線至少要一對埠號(socket)。socket本質是程式設計介面(api)，對tcp/ip的封裝，tcp/ip也要提供可供程式設計師做網路開發所用的介面，這就是socket程式設計介面；http是轎車，提供了封裝或者顯示資料的具體形式；socket是發動機，提供了網路通訊的能力。
socket的英文原義是「孔」或「插座」。作為bsd unix的
程序通訊機制，取後一種意思。通常也稱作"
套接字"，用於描述ip位址和埠，是乙個通訊鏈的控制代碼，可以用來實現不同虛擬機器或不同計算機之間的通訊。在internet上的
主機一般執行了多個服務軟體，同時提供幾種服務。每種服務都開啟乙個socket，並繫結到乙個埠上，不同的埠對應於不同的服務。socket正如其英文原義那樣，像乙個多孔插座。一台主機猶如布滿各種插座的房間，每個插座有乙個編號，有的插座提供220伏交流電， 有的提供110伏交流電，有的則提供有線電視節目。 客戶軟體將插頭插到不同編號的插座，就可以得到不同的服務。
socket有關的函式:
intsocket(int domain, int type, int protocol);
· domain：即協議域，又稱為協議族（family）。常用的協議族有，
af_inet
、af_inet6
、af_local
（或稱af_unix
，unix域socket）、
af_route
等等。協議族決定了socket的位址型別，在通訊中必須採用對應的位址，如af_inet決定了要用ipv4位址（32位的）與埠號（16位的）的組合、af_unix決定了要用乙個絕對路徑名作為位址。
· type：指定socket型別。常用的socket型別有，
sock_stream
、sock_dgram
、sock_raw
、sock_packet
、sock_seqpacket
等等（socket的型別有哪些？）。
· protocol：故名思意，就是指定協議。常用的協議有，
ipproto_tcp
、ipptoto_udp
、ipproto_sctp
、ipproto_tipc
等，它們分別對應tcp傳輸協議、udp傳輸協議、stcp傳輸協議、tipc傳輸協議（這個協議我將會單獨開篇討論！）。
正如上面所說bind()函式把乙個位址族中的特定位址賦給socket。例如對應
af_inet
、af_inet6
就是把乙個ipv4或ipv6位址和埠號組合賦給socket。
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
sockfd：即socket描述字，它是通過socket()函式建立了，唯一標識乙個socket。bind()函式就是將給這個描述字繫結乙個名字。
通常伺服器在啟動的時候都會繫結乙個眾所周知的位址（如ip位址+埠號），用於提供服務，客戶就可以通過它來接連伺服器；而客戶端就不用指定，有系統自動分配乙個埠號和自身的ip位址組合。這就是為什麼通常伺服器端在listen之前會呼叫bind()，而客戶端就不會呼叫，而是在connect()時由系統隨機生成乙個。
如果作為乙個伺服器，在呼叫
socket()
、bind()
之後就會呼叫
listen()
來監聽這個socket，如果客戶端這時呼叫
connect()
發出連線請求，伺服器端就會接收到這個請求。
int
listen
(int sockfd, int backlog);int
connect
(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
listen函式的第乙個引數即為要監聽的socket描述字，第二個引數為相應socket可以排隊的最大連線個數。socket()函式建立的socket預設是乙個主動型別的，listen函式將socket變為被動型別的，等待客戶的連線請求。
connect函式的第乙個引數即為客戶端的socket描述字，第二引數為伺服器的socket位址，第三個引數為socket位址的長度。客戶端通過呼叫connect函式來建立與tcp伺服器的連線。
tcp伺服器端依次呼叫
socket()
、bind()
、listen()
之後，就會監聽指定的socket位址了。tcp客戶端依次呼叫
socket()
、connect()
之後就向
tcp伺服器傳送了乙個連線請求。tcp伺服器監聽到這個請求之後，就會呼叫
accept()
函式取接收請求，這樣連線就建立好了。之後就可以開始網路i/o操作了，即類同於普通檔案的讀寫i/o操作。
int
accept
(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
accept函式的第乙個引數為伺服器的socket描述字，第二個引數為指向struct sockaddr *的指標，用於返回客戶端的協議位址，第三個引數為協議位址的長度。如果accpet成功，那麼其返回值是由核心自動生成的乙個全新的描述字，代表與返回客戶的tcp連線。
注意：accept的第乙個引數為伺服器的socket描述字，是伺服器開始呼叫socket()函式生成的，稱為
監聽socket描述字
；而accept函式返回的是
已連線的socket描述字
。乙個伺服器通常通常僅僅只建立乙個監聽socket描述字，它在該伺服器的生命週期內一直存在。核心為每個由伺服器程序接受的客戶連線建立了乙個已連線socket描述字，當伺服器完成了對某個客戶的服務，相應的已連線socket描述字就被關閉。
萬事具備只欠東風，至此伺服器與客戶已經建立好連線了。可以呼叫網路i/o進行讀寫操作了，即實現了網咯中不同程序之間的通訊！網路i/o操作有下面幾組：
· read()/write()
· recv()/send()
· readv()/writev()
· recvmsg()/sendmsg()
· recvfrom()/sendto()
我推薦使用
recvmsg()/sendmsg()函式，
在伺服器與客戶端建立連線之後，會進行一些讀寫操作，完成了讀寫操作就要關閉相應的socket描述字，好比操作完開啟的檔案要呼叫fclose關閉開啟的檔案。
#include int
close
(int fd);
close乙個tcp socket的預設行為時把該socket標記為以關閉，然後立即返回到呼叫程序。該描述字不能再由呼叫程序使用，也就是說不能再作為read或write的第乙個引數。
注意：close操作只是使相應socket描述字的引用計數-1，只有當引用計數為0的時候，才會觸發tcp客戶端向伺服器傳送終止連線請求。
講完了socket有關的函式，相信你對socket有一定的了解了，下面講講臭名昭著的tcp三次握手和tcp四次放手
先上圖
客戶端先傳送乙個syn j 的報文，
伺服器接收 向客戶端傳送乙個確認的 ack j+1 ,並響應乙個syn k的報文，
客戶端接收到 向伺服器端確認乙個ack k+1
從圖中可以看出，當客戶端呼叫
connect
時，觸發了連線請求，向伺服器傳送了syn j包，這時connect進入阻塞狀態；伺服器監聽到連線請求，即收到syn j包，呼叫accept
函式接收請求向客戶端傳送syn k ，ack j+1，這時accept進入阻塞狀態；客戶端收到伺服器的syn k ，ack j+1之後，這時connect返回，並對syn k進行確認；伺服器收到ack k+1時，accept返回，至此三次握手完畢，連線建立。
總結：客戶端的connect在三次握手的第二個次返回，而伺服器端的accept在三次握手的第三次返回。
四次放手圖
某個應用程序首先呼叫
close
主動關閉連線，這時tcp傳送乙個fin m；
另一端接收到fin m之後，執行被動關閉，對這個fin進行確認。它的接收也作為檔案結束符傳遞給應用程序，因為fin的接收意味著應用程序在相應的連線上再也接收不到額外資料；
一段時間之後，接收到檔案結束符的應用程序呼叫
close
關閉它的socket。這導致它的tcp也傳送乙個fin n；
接收到這個fin的源傳送端tcp對它進行確認。
C socket程式設計基礎 理論篇
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