一、基於TCP協議的網路程式

伺服器呼叫socket()、bind()、listen()完成初始化後，呼叫accept()阻塞等待，處於監聽埠的狀態，客戶端呼叫socket()初始化後，呼叫connect()發出SYN段並阻塞等待伺服器應答，伺服器應答一個SYN-ACK段，客戶端收到後從connect()返回，同時應答一個ACK段，伺服器收到後從accept()返回。

資料傳輸的過程：

建立連線後，TCP協議提供全雙工的通訊服務，但是一般的客戶端/伺服器程式的流程是由客戶端主動發起請求，伺服器被動處理請求，一問一答的方式。因此，伺服器從accept()返回後立刻呼叫read()，讀socket就像讀管道

如果客戶端沒有更多的請求了，就呼叫close()關閉連線，就像寫端關閉的管道一樣，伺服器的read()返回0，這樣伺服器就知道客戶端關閉了連線，也呼叫close()關閉連線。注意，任何一方呼叫close()後，連線的兩個傳輸方向都關閉，不能再發送資料了。如果一方呼叫shutdown()則連線處於半關閉狀態

在學習socket API時要注意應用程式和TCP協議層是如何互動的： 

*應用程式呼叫某個socket函式時TCP協議層完成什麼動作，比如呼叫connect()會發出SYN段

 *應用程式如何知道TCP協議層的狀態變化，比如從某個阻塞的socket函式返回就表明TCP協議收到了某些段，再比如read()返回0就表明收到了FIN段

補充一下，其實TCP 共有11種狀態，上圖沒有出現的CLOSING 狀態，當雙方同時關閉連線時會出現此狀態，替換掉FIN_WAIT2狀態。

有機狀態圖：
圖中有三種不同的箭頭。粗實線箭頭表示對客戶程序的正常變遷。粗虛線箭頭表示對伺服器程序的正常變遷。

需要注意： TCP 連線必須經過時間 2MSL 後才真正釋放掉。因為：為了保證 A（客戶） 傳送的最後一個 ACK 報文段能夠到達 B（伺服器）；防止“已失效的連線請求報文段”出現在本連線中。A 在傳送完最後一個 ACK 報文段後，再經過時間 2MSL(時間等待計時器)，就可以使本連線持續的時間內所產生的所有報文段，都從網路中消失。這樣就可以使下一個新的連線中不會出現這種舊的連線請求報文段。

二、基本socket函式

1、socket函式

包含標頭檔案<sys/socket.h>
功能：建立一個套接字用於通訊
原型：int socket(int domain, int type, int protocol);
引數
domain ：指定通訊協議族（protocol family），AF_INET、AF_INET6、AF_UNIX等
type：指定socket型別，流式套接字SOCK_STREAM，資料報套接字SOCK_DGRAM，原始套接字SOCK_RAW
protocol ：協議型別，IPPROTO_TCP等；一般由前兩個引數就決定了協議型別，設定為0即可。
返回值：成功返回非負整數， 它與檔案描述符類似，我們把它稱為套介面描述字，簡稱套接字。失敗返回-1

2、bind函式

包含標頭檔案<sys/socket.h>
功能：繫結一個本地地址到套接字
原型：int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
引數
sockfd：socket函式返回的套接字
addr：要繫結的地址
addrlen：地址長度
返回值：成功返回0，失敗返回-1

3、listen函式

包含標頭檔案<sys/socket.h>
功能：將套接字用於監聽進入的連線
原型：int listen(int sockfd, int backlog);
引數
sockfd：socket函式返回的套接字
backlog：已完成三次握手的最大連線個數
返回值：成功返回0，失敗返回-1

一般來說，listen函式應該在呼叫socket和bind函式之後，呼叫函式accept之前呼叫。
對於給定的監聽套介面，核心要維護兩個佇列：
1、已由客戶發出併到達伺服器，伺服器正在等待完成相應的TCP三路握手過程
2、已完成連線的佇列

4、accept函式

包含標頭檔案<sys/socket.h>
功能：從已完成連線佇列返回第一個連線，如果已完成連線佇列為空，則阻塞。
原型：int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
引數
sockfd：伺服器套接字
addr：將返回對等方的套接字地址
addrlen：返回對等方的套接字地址長度
返回值：成功返回非負整數，失敗返回-1

5、connect函式

包含標頭檔案<sys/socket.h>
功能：建立一個連線至addr所指定的套接字
原型：int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
引數
sockfd：未連線套接字
addr：要連線的套接字地址
addrlen：第二個引數addr長度
返回值：成功返回0，失敗返回-1