网络IPC：套接字

网络进程间通信：socket API简介

不同计算机（通过网络相连）上运行的进程相互通信机制称为网络进程间通信（network IPC）。在本地可以通过进程PID来唯一标识一个进程，但是在网络中这是行不通的。其实TCP/IP协议族已经帮我们解决了这个问题，网络层的“ip地址”可以唯一标识网络中的主机，而传输层的“协议+端口”可以唯一标识主机中的应用程序（进程）。这样利用三元组（ip地址，协议，端口）构成套接字，就可以标识网络的进程了，网络中的进程通信就可以利用这个标志与其它进程进行交互。套接字是通信端口的抽象！通过套接字网络IPC接口，进程能够使用该接口和其他进程通信。部分参考：UNIX环境高级编程中文第二版PDF高清版下载地址 http://www.linuxidc.net/thread-2063-1-1.htmlUnix环境高级编程源代码地址 http://www.linuxidc.com/Linux/2011-04/34826.htmUnix环境高级编程源码编译 http://www.linuxidc.com/Linux/2011-09/42503.htmapue.h头文件（Unix环境高级编程） http://www.linuxidc.com/Linux/2012-01/51729.htm《Unix环境高级编程》（第二版）apue.h的错误 http://www.linuxidc.com/Linux/2011-04/34662.htmUnix环境高级编程第二版读书笔记 http://www.linuxidc.com/Linux/2011-04/34235.htm《Unix环境高级编程》中apue.h的问题 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-01/77686.htm

几个定义：
IP地址：即依照TCP/IP协议分配给本地主机的网络地址，两个进程要通讯，任一进程首先要知道通讯对方的位置，即对方的IP。
端口号：用来辨别本地通讯进程，一个本地的进程在通讯时均会占用一个端口号，不同的进程端口号不同，因此在通讯前必须要分配一个没有被访问的端口号。
连接：指两个进程间的通讯链路。
半相关：网络中用一个三元组可以在全局唯一标志一个进程：（协议，本地地址，本地端口号）这样一个三元组，叫做一个半相关,它指定连接的每半部分。
全相关：一个完整的网间进程通信需要由两个进程组成，并且只能使用同一种高层协议。也就是说，不可能通信的一端用TCP协议，而另一端用UDP协议。因此一个完整的网间通信需要一个五元组来标识：（协议，本地地址，本地端口号，远地地址，远地端口号），这样一个五元组，叫做一个相关（association），即两个协议相同的半相关才能组合成一个合适的相关，或完全指定组成一连接。

套接字描述符

套接字是端点的抽象。与应用进程要使用文件描述符访问文件一样，访问套接字也需要用套接字描述符。套接字描述符在UNIX系统中是用文件描述符实现的。要创建一个套接字，可以调用socket函数。

12	`#include<sys/socket.h>int` `socket（int` `domain,` `int` `type,` `int` `protocol）;`

参数：作用：socket（）用于创建一个socket描述符（socket descriptor），它唯一标识一个socket。

网络字节序

网络协议指定了字节序，因此异构计算机系统能够交换协议信息而不会混淆字节序。TCP/IP协议栈采用大端字节序。应用进程交换格式化数据时，字节序问题就会出现。对于TCP/IP，地址用网络字节序来表示，所以应用进程有时需要在处理器的字节序与网络字节序之间转换。

12345 #include<arpa/inet.h>uint32_t htonl（uint32_t hostlong）;uint16_t htons（uint16_t hostshort）;uint32_t ntohl（uint32_t netlong）;uint16_t ntohs（uint16_t netshort）;

这些函数名很好记,h表示host,n表示network, l表示32位长整数,s表示16位短整数在将一个地址绑定到socket的时候，请先将主机字节序转换成为网络字节序，对主机字节序不要做任何假定，务必将其转化为网络字节序再赋给socket！

将套接字与地址绑定

与客户端的套接字关联的地址意义不大，可以让系统选择一个默认的地址。然而，对于服务器，需要给一个接收客户端请求的套接字绑定一个众所周知的地址。客户端应有一种方法用以连接服务器的地址，最简单的方法就是为服务器保留一个地址并且在/etc/services或某个名字服务（name service）中注册。可以用bind函数来搞定这个问题：

123	`#include <sys/types.h>` `#include <sys/socket.h>int` `bind（int` `sockfd,` `const` `struct` `sockaddr *addr, socklen_t addrlen）;`

参数：第一个参数：bind（）函数把一个地址族中的特定地址赋给该sockfd（套接字描述字）。例如对应AF_INET、AF_INET6就是把一个ipv4或ipv6地址和端口号组合赋给socket。第二个参数：struct sockaddr *指针，指向要绑定给sockfd的协议地址。这个地址结构根据地址创建socket时的地址协议族的不同而不同:

地址格式
地址标识了特定通信域中的套接字端点，地址格式与特定的通信域相关。为使不同格式地址能够被传入到套接字函数，地址需被强转为通用的地址结构sockaddr表示。
12 //头文件#include<netinet/in.h>
struct sockaddr 是一个通用地址结构，该结构定义如下：
12345 struct sockaddr{ sa_family_t sa_family; char sa_data[14];}
IPV4因特网域:
123456789101112 //ipv4对应的是： /* 网络地址 */struct in_addr { uint32_t s_addr; /* address in network byte order */}; struct sockaddr_in { sa_family_t sin_family; /* address family: AF_INET */ in_port_t sin_port; /* port in network byte order */ struct in_addr sin_addr; /* internet address */};
IPv6因特网域:
1234567891011121314 //ipv6对应的是： struct in6_addr { unsigned char s6_addr[16]; /* IPv6 address */}; struct sockaddr_in6 { sa_family_t sin6_family; /* AF_INET6 */ in_port_t sin6_port; /* port number */ uint32_t sin6_flowinfo; /* IPv6 flow information */ struct in6_addr sin6_addr; /* IPv6 address */ uint32_t sin6_scope_id; /* Scope ID （new in 2.4） */};
Unix域对应的是：
1234567 #define UNIX_PATH_MAX 108 struct sockaddr_un { sa_family_t sun_family; /* AF_UNIX */ char sun_path[UNIX_PATH_MAX]; /* pathname */};

第三个参数：addrlen 对应的是地址的长度返回值：成功返回0，出错返回-1作用：将套接字与端口号绑定，即把一个ip地址和端口号组合赋给socket更多详情见请继续阅读下一页的精彩内容： http://www.linuxidc.com/Linux/2016-08/134307p2.htm