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好的，下面是关于 TCP 套接字编程的一些常用函数的详细解释和示例，以及它们在实际应用中的作用。

1. 套接字创建和管理

1.1 socket()

功能: 创建一个新的套接字，用于网络通信。

原型:


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

参数:
- domain: 通信域，通常为 AF_INET（IPv4）或 AF_INET6（IPv6）。
- type: 套接字类型，TCP 使用 SOCK_STREAM，UDP 使用 SOCK_DGRAM。
- protocol: 一般为0，表示自动选择适合的协议。

示例:

int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (sockfd < 0) {
    perror("socket creation failed");
}

2. 地址绑定

2.1 bind()

功能: 将套接字与本地地址（IP 和端口）绑定，使得操作系统知道这个套接字应当监听哪个地址。

原型:


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

示例:

struct sockaddr_in server_addr;
memset(&server_addr, '\0', sizeof(server_addr)); // 清零结构体
server_addr.sin_family = AF_INET; // IPv4
server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // 所有可用接口
server_addr.sin_port = htons(PORT); // 转换端口号到网络字节序

if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) < 0) {
    perror("bind failed");
}

3. 启动监听

3.1 listen()

功能: 设置套接字为监听状态，以接受传入连接。
原型:

int listen(int sockfd, int backlog);

参数:
- backlog: 最大等待连接队列长度。

示例:

if (listen(sockfd, SOMAXCONN) < 0) {
    perror("listen failed");
}
printf("Server listening on port %d...\n", PORT);

4. 接受连接

4.1 accept()

功能: 从等待连接队列中接受一个连接请求，并返回一个新的套接字，用于与客户端通信。
原型:

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

示例:

struct sockaddr_in client_addr;
socklen_t addr_len = sizeof(client_addr);

int new_sockfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&client_addr, &addr_len);
if (new_sockfd < 0) {
    perror("accept failed");
}

数据发送和接收

send() 和 recv()

send()

功能: 向已连接的套接字发送数据。
原型:

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

recv()

功能: 从已连接的套接字接收数据。
原型:

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

示例：

char buffer[1024];
ssize_t len = recv(new_sockfd, buffer, sizeof(buffer), 0); // 接收数据

if(len > 0){
    buffer[len] = '\0'; // 添加字符串结束符以便打印 
    printf("Received from client: %s\n", buffer);         
}

const char *msg = "Hello from server!";
send(new_sockfd,msg,sizeof(msg),0); // 给客户端发消息

网络地址处理

使用以下函数可以进行 IP 地址格式转换：

inet_pton()

将点分十进制的 IP 地址转换为网络二进制格式。

inet_ntop()

将网络二进制格式的 IP 地址转换回点分十进制。

套接字选项设置

setsockopt()

用于设置特定的套接字选项，例如 SO_REUSEADDR 等，以允许多个进程重用同一地址。

完整示例代码总结：

综合以上所有步骤，一个基本的 TCP 服务端代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>

#define PORT 8080 

int main() {
    int sockfd;
    struct sockaddr_in server_addr;

    // 创建套接字 
    if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1) {
        perror("socket creation failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 初始化服务器地址结构体 
    memset(&server_addr, '\0', sizeof(server_addr));
    server_addr.sin_family = AF_INET; 
    server_addr.sin_port = htons(PORT);  
    server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; 

     // Bind 套接字 
     if (bind(sockfd,(struct sockaddr*)&server_adddr,sizeof(server_adddr))< O){
         perror("Bind Failed");        
         close(sockfd)
         exit(EXIT_FAILURE)
     }
     
      // 开始监听      
      if(listen(sockfd,SOMAXCONN)< O){     
          perro("Listen Failed");    
          close(sockfd)
          exit(EXIT_FAILURE)
      }     

      printf("Server Listening on Port %d ...\n",PORT)

      while(1){       
          struct sockaddr_in client_address ;        
          socklen_t address_length=sizeof(client_address)

            // 接受客户端连接  
            int new_socket=accept(sockfd,(struct sockaddr*)&client_address,&address_length);

            if(new_socket< O ){       
                perro('Accept Failed') ;
                continue;
            }
         
           char buffer[1024];   

           ssize_T length=recv(new_socket,buffee,sizeof(buffer)-O ,O )
           
           if(length>O){
               buffe[length]='\O';
               printf('Received from client:%s\n',buffer)
           }

           const char*message="Hello From Server!";
           send(new_socket,message,strln(message),O);

           close(new_socket);
       }

       close(sokfdd);
       return EXIT_SUCCESS;
}

此程序展示了 TCP 服务端如何创建、绑定、监听和接受来自客户端的数据。在实现时，可以根据需要对其进行扩展，比如添加多线程支持、错误处理等。

内容由零声教学AI助手提供，问题来源于学员提问