Unix BSD Socket编程Xcode实践

什么是Socket？

Socket 是进行程序间通讯(IPC（Inter-Process Communication，进程间通信) )的 BSD (Unix 的一个分支的衍生)方法。网络上的两个程序通过一个双向的通信连接实现数据的交换，这个连接的一端称为一个socket。建立网络通信连接至少要一对端口号(socket)。socket本质是编程接口(API)，基于TCP/IP的实现。Socket的英文原义是“孔”或“插座”。作为BSD UNIX的进程通信机制，取后一种意思。通常也称作"套接字"，用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄，可以用来实现不同虚拟机或不同计算机之间的通信。在Internet上的主机一般运行了多个服务软件，同时提供几种服务。每种服务都打开一个Socket，并绑定到一个端口上，不同的端口对应于不同的服务。

BSD socket API 简介

BSD socket API 和 winsock API 接口大体差不多，下面将列出比较常用的 API：

API接口讲解

int socket(int addressFamily, int type,

int protocol)

int close(int socketFileDescriptor)

socket 创建并初始化 socket，返回该 socket 的文件描述符，如果描述符为 -1 表示创建失败。

通常参数 addressFamily 是 IPv4(AF_INET) 或 IPv6(AF_INET6)。type 表示 socket 的类型，通常是流stream(SOCK_STREAM) 或数据报文datagram(SOCK_DGRAM)。protocol 参数通常设置为0，以便让系统自动为选择我们合适的协议，对于 stream socket 来说会是 TCP 协议(IPPROTO_TCP)，而对于 datagram来说会是 UDP 协议(IPPROTO_UDP)。

close 关闭 socket。

int bind(int socketFileDescriptor,
sockaddr *addressToBind,
int addressStructLength) 

将 socket 与特定主机地址与端口号绑定，成功绑定返回0，失败返回 -1。

成功绑定之后，根据协议(TCP/UDP)的不同，我们可以对 socket 进行不同的操作：

UDP：因为 UDP 是无连接的，绑定之后就可以利用 UDP socket 传送数据了。

TCP：而 TCP 是需要建立端到端连接的，为了建立 TCP 连接服务器必须调用 listen(int socketFileDescriptor, int backlogSize) 来设置服务器的缓冲区队列以接收客户端的连接请求，backlogSize 表示客户端连接请求缓冲区队列的大小。当调用 listen 设置之后，服务器等待客户端请求，然后调用下面的 accept 来接受客户端的连接请求。

int accept(int socketFileDescriptor,
sockaddr *clientAddress, int
clientAddressStructLength)

接受客户端连接请求并将客户端的网络地址信息保存到 clientAddress 中。

当客户端连接请求被服务器接受之后，客户端和服务器之间的链路就建立好了，两者就可以通信了。

int connect(int socketFileDescriptor,
sockaddr *serverAddress, int
serverAddressLength)

客户端向特定网络地址的服务器发送连接请求，连接成功返回0，失败返回 -1。

当服务器建立好之后，客户端通过调用该接口向服务器发起建立连接请求。对于 UDP 来说，该接口是可选的，如果调用了该接口，表明设置了该 UDP socket 默认的网络地址。对 TCP socket来说这就是传说中三次握手建立连接发生的地方。

注意：该接口调用会阻塞当前线程，直到服务器返回。

hostent* gethostbyname(char *hostname)

使用 DNS 查找特定主机名字对应的 IP 地址。如果找不到对应的 IP 地址则返回 NULL。

int send(int socketFileDescriptor, char
*buffer, int bufferLength, int flags)

通过 socket 发送数据，发送成功返回成功发送的字节数，否则返回 -1。

一旦连接建立好之后，就可以通过 send/receive 接口发送或接收数据了。注意调用 connect 设置了默认网络地址的 UDP socket 也可以调用该接口来接收数据。

int receive(int socketFileDescriptor,
char *buffer, int bufferLength, int flags)

从 socket 中读取数据，读取成功返回成功读取的字节数，否则返回 -1。

一旦连接建立好之后，就可以通过 send/receive 接口发送或接收数据了。注意调用 connect 设置了默认网络地址的 UDP socket 也可以调用该接口来发送数据。

int sendto(int socketFileDescriptor,
char *buffer, int bufferLength, int
flags, sockaddr *destinationAddress, int
destinationAddressLength)

通过UDP socket 发送数据到特定的网络地址，发送成功返回成功发送的字节数，否则返回 -1。

由于 UDP 可以向多个网络地址发送数据，所以可以指定特定网络地址，以向其发送数据。

int recvfrom(int socketFileDescriptor,
char *buffer, int bufferLength, int
flags, sockaddr *fromAddress, int
*fromAddressLength)

从UDP socket 中读取数据，并保存发送者的网络地址信息，读取成功返回成功读取的字节数，否则返回 -1 。

由于 UDP 可以接收来自多个网络地址的数据，所以需要提供额外的参数，以保存该数据的发送者身份。

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demo地址:https://github.com/KillWilde/LANTalk.git