【Linux：TCP通信流程】

网络字节序：

计算机中存在两种存储字节的方式，分别是：大端存储和小端存储，TCP/IP协议规定，网络数据字节流应采用大端字节序。如果当前发送的主机是小端机就需要将数据转化为大端，再发送。

小端存储：

数据的低位字节存储到内存的低地址位, 数据的高位字节存储到内存的高地址位
我们使用的PC机，数据的存储默认使用的是小端

大端存储：

低位字节存储到高地址位处，高位字节存储到低地址位处
套接字通信的存储是大端存储

端口号：

端口号(port)是传输层协议的内容.

端口号是一个2字节16位的整数;
端口号用来标识一个进程, 告诉操作系统, 当前的这个数据要交给哪一个进程来处理;
IP地址 + 端口号能够标识网络上的某一台主机的某一个进程;
一个端口号只能被一个进程占用

什么是socket?

IP+端口号就叫socket，IP是每一台主机唯一的标识符，而端口号在同一台主机上也是唯一的。

网络通信的本质其实就是进程间通信

问题：每一个进程都有自己的pid，而且pid都是唯一的，为什么还需要额外用端口号来找到进程呢？

进程中有需要网络通信的进程也有不需要网络通信的进程，如果拿pid通信，就区分不了哪些进程是不需要通信的，有端口号的进程可以进行网络通信，没有端口号的就不需要网络通信，通过有无端口号对进程是否需要通信做区分

套接字函数：

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

domain:使用地址簇协议
AF_INET: 使用IPv4格式的ip地址
AF_INET6: 使用IPv6格式的ip地址
type:
SOCK_STREAM: 使用流式的传输协议
SOCK_DGRAM: 使用报式(报文)的传输协议
protocol:一般写0，使用默认协议

SOCK_STREAM: 流式传输默认使用的是tcp

SOCK_DGRAM: 报式传输默认使用的udp

返回值：调用成功，返回文件描述符，调用失败，返回-1

该函数的返回值是一个文件描述符，通过该文件描述符，可以操作内核中的某一块内存

int listen(int sockfd, int backlog);

socket:文件描述符, 可以通过调用socket()得到，在监听之前必须要绑定 bind()
backlog:同时能处理的最大连接要求，最大值为128
返回值：函数调用成功返回0，调用失败返回 -1

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

sockfd: 监听的文件描述符
addr: 传出参数, 里边存储了建立连接的客户端的地址信息
addrlen: 传入传出参数，用于存储addr指向的内存大小
返回值：函数调用成功，得到一个文件描述符, 用于和建立连接的这个客户端通信，调用失败返回 -1

这是一个阻塞函数，当没有新的客户端连接请求时，就会发生阻塞，有新的客户端发送请求时，阻塞解除，建立新链接，返回值为一个文件描述符，通过这个文件描述符建立通信

接受数据的函数

ssize_t read(int sockfd, void *buf, size_t size);
ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t size, int flags);

sockfd: 用于通信的文件描述符, accept() 函数的返回值
buf: 指向一块有效内存, 用于存储接收是数据
size: 参数buf指向的内存的容量
flags: 特殊的属性, 一般不使用, 指定为 0
返回值：
大于0：实际接受的字节数
=0：对方断开了链接
<0：接收数据失败

如果链接没有断开，接收端接收数据失败，那么接收数据的函数就会阻塞等待数据的到来，数据到达后阻塞解除。当发送端断开连接，接收端无法接收到任何数据，函数不会阻塞，直接返回0

发送数据的函数

ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t len);
ssize_t send(int fd, const void *buf, size_t len, int flags);

fd: 通信的文件描述符, accept() 函数的返回值
buf: 传入参数, 要发送的字符串
len: 要发送的字符串的长度
flags: 特殊的属性, 一般不使用, 指定为 0
返回值:
>0：实际发送的字节数，和参数len是相等的
-1：发送数据失败了

// 成功连接服务器之后, 客户端会自动随机绑定一个端口
// 服务器端调用accept()的函数, 第二个参数存储的就是客户端的IP和端口信息
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

sockfd: 通信的文件描述符, 通过调用socket()函数就得到了

addr: 存储了要连接的服务器端的地址信息: iP 和端口，这个IP和端口也需要转换为大端然后再赋值

addrlen: addr指针指向的内存的大小 sizeof(struct sockaddr)

返回值：连接成功返回0，连接失败返回-1