一、Socket簡介
Socket是進程通訊的一種方式，即調用這個網絡庫的一些API函數實現分佈在不同主機的相關進程之間的數據交換。
幾個定義：
（1）IP地址：即依照TCP/IP協議分配給本地主機的網絡地址，兩個進程要通訊，任一進程首先要知道通訊對方的位置，即對方的IP。
（2）端口號：用來辨別本地通訊進程，一個本地的進程在通訊時均會佔用一個端口號，不同的進程端口號不同，因此在通訊前必須要分配一個沒有被訪問的端口號。
（3）連接：指兩個進程間的通訊鏈路。
（4）半相關：網絡中用一個三元組可以在全局唯一標誌一個進程：
（協議，本地地址，本地端口號）
這樣一個三元組，叫做一個半相關,它指定連接的每半部分。
（4）全相關：一個完整的網間進程通信需要由兩個進程組成，並且只能使用同一種高層協議。也就是說，不可能通信的一端用TCP協議，而另一端用UDP協議。因此一個完整的網間通信需要一個五元組來標識：
（協議，本地地址，本地端口號，遠地地址，遠地端口號）
這樣一個五元組，叫做一個相關（association），即兩個協議相同的半相關才能組合成一個合適的相關，或完全指定組成一連接。
二、客戶/服務器模式
在TCP/IP網絡應用中，通信的兩個進程間相互作用的主要模式是客戶/服務器（Client/Server, C/S）模式，即客戶向服務器發出服務請求，服務器接收到請求後，提供相應的服務。客戶/服務器模式的建立基於以下兩點：
（1）首先，建立網絡的起因是網絡中軟硬件資源、運算能力和信息不均等，需要共享，從而造就擁有衆多資源的主機提供服務，資源較少的客戶請求服務這一非對等作用。
（2）其次，網間進程通信完全是異步的，相互通信的進程間既不存在父子關係，又不共享內存緩衝區，因此需要一種機制爲希望通信的進程間建立聯繫，爲二者的數據交換提供同步，這就是基於客戶/服務器模式的TCP/IP。
服務器端：
其過程是首先服務器方要先啓動，並根據請求提供相應服務：
（1）打開一通信通道並告知本地主機，它願意在某一公認地址上的某端口（如FTP的端口可能爲21）接收客戶請求；
（2）等待客戶請求到達該端口；
（3）接收到客戶端的服務請求時，處理該請求併發送應答信號。接收到併發服務請求，要激活一新進程來處理這個客戶請求（如UNIX系統中用fork、exec）。新進程處理此客戶請求，並不需要對其它請求作出應答。服務完成後，關閉此新進程與客戶的通信鏈路，並終止。
（4）返回第（2）步，等待另一客戶請求。
（5）關閉服務器
客戶端：
（1）打開一通信通道，並連接到服務器所在主機的特定端口；
（2）向服務器發服務請求報文，等待並接收應答；繼續提出請求......
（3）請求結束後關閉通信通道並終止。
從上面所描述過程可知：
（1）客戶與服務器進程的作用是非對稱的，因此代碼不同。
（2）服務器進程一般是先啓動的。只要系統運行，該服務進程一直存在，直到正常或強迫終止。
介紹完基礎知識，下面就介紹一些API函數：
創建套接字──socket()
應用程序在使用套接字前，首先必須擁有一個套接字，系統調用socket()嚮應用程序提供創建套接字的手段，其調用格式如下：
SOCKET PASCAL FAR socket(int af, int type, int protocol);
該調用要接收三個參數：af、type、protocol。參數af指定通信發生的區域：AF_UNIX、AF_INET、AF_NS等，而DOS、WINDOWS中僅支持AF_INET，它是網際網區域。因此，地址族與協議族相同。參數type 描述要建立的套接字的類型。這裏分三種：
（1）一是TCP流式套接字(SOCK_STREAM)提供了一個面向連接、可靠的數據傳輸服務，數據無差錯、無重複地發送，且按發送順序接收。內設流量控制，避免數據流超限；數據被看作是字節流，無長度限制。文件傳送協議（FTP）即使用流式套接字。
（2）二是數據報式套接字(SOCK_DGRAM)提供了一個無連接服務。數據包以獨立包形式被髮送，不提供無錯保證，數據可能丟失或重複，並且接收順序混亂。網絡文件系統（NFS）使用數據報式套接字。
（3）三是原始式套接字(SOCK_RAW)該接口允許對較低層協議，如IP、ICMP直接訪問。常用於檢驗新的協議實現或訪問現有服務中配置的新設備。
參數protocol說明該套接字使用的特定協議，如果調用者不希望特別指定使用的協議，則置爲0，使用默認的連接模式。根據這三個參數建立一個套接字，並將相應的資源分配給它，同時返回一個整型套接字號。因此，socket()系統調用實際上指定了相關五元組中的“協議”這一元。
指定本地地址──bind()
當一個套接字用socket()創建後，存在一個名字空間(地址族)，但它沒有被命名。bind()將套接字地址（包括本地主機地址和本地端口地址）與所創建的套接字號聯繫起來，即將名字賦予套接字，以指定本地半相關。其調用格式如下：
int PASCAL FAR bind(SOCKET s, const struct sockaddr FAR * name, int namelen);
參數s是由socket()調用返回的並且未作連接的套接字描述符(套接字號)。參數name 是賦給套接字s的本地地址（名字），其長度可變，結構隨通信域的不同而不同。namelen表明了name的長度。如果沒有錯誤發生，bind()返回0。否則返回SOCKET_ERROR。
建立套接字連接──connect()與accept()
這兩個系統調用用於完成一個完整相關的建立，其中connect()用於建立連接。accept()用於使服務器等待來自某客戶進程的實際連接。
connect()的調用格式如下：
int PASCAL FAR connect(SOCKET s, const struct sockaddr FAR * name, int namelen);
參數s是欲建立連接的本地套接字描述符。參數name指出說明對方套接字地址結構的指針。對方套接字地址長度由namelen說明。
如果沒有錯誤發生，connect()返回0。否則返回值SOCKET_ERROR。在面向連接的協議中，該調用導致本地系統和外部系統之間連接實際建立。
由於地址族總被包含在套接字地址結構的前兩個字節中，並通過socket()調用與某個協議族相關。因此bind()和connect()無須協議作爲參數。
accept()的調用格式如下：
SOCKET PASCAL FAR accept(SOCKET s, struct sockaddr FAR* addr, int FAR* addrlen);
參數s爲本地套接字描述符，在用做accept()調用的參數前應該先調用過listen()。addr 指向客戶方套接字地址結構的指針，用來接收連接實體的地址。addr的確切格式由套接字創建時建立的地址族決定。addrlen 爲客戶方套接字地址的長度（字節數）。如果沒有錯誤發生，accept()返回一個SOCKET類型的值，表示接收到的套接字的描述符。否則返回值INVALID_SOCKET。
accept()用於面向連接服務器。參數addr和addrlen存放客戶方的地址信息。調用前，參數addr 指向一個初始值爲空的地址結構，而addrlen 的初始值爲0；調用accept()後，服務器等待從編號爲s的套接字上接受客戶連接請求，而連接請求是由客戶方的connect()調用發出的。當有連接請求到達時，accept()調用將請求連接隊列上的第一個客戶方套接字地址及長度放入addr 和addrlen，並創建一個與s有相同特性的新套接字號。新的套接字可用於處理服務器併發請求。
四個套接字系統調用，socket()、bind()、connect()、accept()，可以完成一個完全五元相關的建立。socket()指定五元組中的協議元，它的用法與是否爲客戶或服務器、是否面向連接無關。bind()指定五元組中的本地二元，即本地主機地址和端口號，其用法與是否面向連接有關：在服務器方，無論是否面向連接，均要調用bind()，若採用面向連接，則可以不調用bind()，而通過connect()自動完成。若採用無連接，客戶方必須使用bind()以獲得一個唯一的地址。
監聽連接──listen()
此調用用於面向連接服務器，表明它願意接收連接。listen()需在accept()之前調用，其調用格式如下：
int PASCAL FAR listen(SOCKET s, int backlog);
參數s標識一個本地已建立、尚未連接的套接字號，服務器願意從它上面接收請求。backlog表示請求連接隊列的最大長度，用於限制排隊請求的個數，目前允許的最大值爲5。如果沒有錯誤發生，listen()返回0。否則它返回SOCKET_ERROR。
listen()在執行調用過程中可爲沒有調用過bind()的套接字s完成所必須的連接，並建立長度爲backlog的請求連接隊列。
調用listen()是服務器接收一個連接請求的四個步驟中的第三步。它在調用socket()分配一個流套接字，且調用bind()給s賦於一個名字之後調用，而且一定要在accept()之前調用。
數據傳輸──send()與recv()
當一個連接建立以後，就可以傳輸數據了。常用的系統調用有send()和recv()。
send()調用用於s指定的已連接的數據報或流套接字上發送輸出數據，格式如下：
int PASCAL FAR send(SOCKET s, const char FAR *buf, int len, int flags);
參數s爲已連接的本地套接字描述符。buf 指向存有發送數據的緩衝區的指針，其長度由len 指定。flags 指定傳輸控制方式，如是否發送帶外數據等。如果沒有錯誤發生，send()返回總共發送的字節數。否則它返回SOCKET_ERROR。
recv()調用用於s指定的已連接的數據報或流套接字上接收輸入數據，格式如下：
int PASCAL FAR recv(SOCKET s, char FAR *buf, int len, int flags);
參數s 爲已連接的套接字描述符。buf指向接收輸入數據緩衝區的指針，其長度由len 指定。flags 指定傳輸控制方式，如是否接收帶外數據等。如果沒有錯誤發生，recv()返回總共接收的字節數。如果連接被關閉，返回0。否則它返回SOCKET_ERROR。
輸入/輸出多路複用──select()
select()調用用來檢測一個或多個套接字的狀態。對每一個套接字來說，這個調用可以請求讀、寫或錯誤狀態方面的信息。請求給定狀態的套接字集合由一個fd_set結構指示。在返回時，此結構被更新，以反映那些滿足特定條件的套接字的子集，同時， select()調用返回滿足條件的套接字的數目，其調用格式如下：
int PASCAL FAR select(int nfds, fd_set FAR * readfds, fd_set FAR * writefds, fd_set FAR * exceptfds, const struct timeval FAR * timeout);
參數nfds指明被檢查的套接字描述符的值域，此變量一般被忽略。
參數readfds指向要做讀檢測的套接字描述符集合的指針，調用者希望從中讀取數據。參數writefds 指向要做寫檢測的套接字描述符集合的指針。exceptfds指向要檢測是否出錯的套接字描述符集合的指針。timeout指向select()函數等待的最大時間，如果設爲NULL則爲阻塞操作。select()返回包含在fd_set結構中已準備好的套接字描述符的總數目，或者是發生錯誤則返回SOCKET_ERROR。
關閉套接字──closesocket()
closesocket()關閉套接字s，並釋放分配給該套接字的資源；如果s涉及一個打開的TCP連接，則該連接被釋放。closesocket()的調用格式如下：
BOOL PASCAL FAR closesocket(SOCKET s);
參數s待關閉的套接字描述符。如果沒有錯誤發生，closesocket()返回0。否則返回值SOCKET_ERROR。
以上就是SOCKET API一些常用的API函數，下面是一段代碼：
//客戶端代碼：
#include <WINSOCK2.H>
#include <stdio.h>
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
int main()
{
int err;
WORD versionRequired;
WSADATA wsaData;
versionRequired=MAKEWORD(1,1);
err=WSAStartup(versionRequired,&wsaData);//協議庫的版本信息
if (!err)
{
printf("客戶端嵌套字已經打開!\n");
}
else
{
printf("客戶端的嵌套字打開失敗!\n");
return 0;//結束
}
SOCKET clientSocket=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
SOCKADDR_IN clientsock_in;
clientsock_in.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr("127.0.0.1");
clientsock_in.sin_family=AF_INET;
clientsock_in.sin_port=htons(6000);
//bind(clientSocket,(SOCKADDR*)&clientsock_in,strlen(SOCKADDR));//注意第三個參數
//listen(clientSocket,5);
connect(clientSocket,(SOCKADDR*)&clientsock_in,sizeof(SOCKADDR));//開始連接
char receiveBuf[100];
recv(clientSocket,receiveBuf,101,0);
printf("%s\n",receiveBuf);
send(clientSocket,"hello,this is client",strlen("hello,this is client")+1,0);
closesocket(clientSocket);
WSACleanup();
return 0;
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//服務器端代碼：
#include <WINSOCK2.H>
#include <stdio.h>
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
int main()
{
//創建套接字
WORD myVersionRequest;
WSADATA wsaData;
myVersionRequest=MAKEWORD(1,1);
int err;
err=WSAStartup(myVersionRequest,&wsaData);
if (!err)
{
printf("已打開套接字\n");
}
else
{
//進一步綁定套接字
printf("嵌套字未打開!");
return 0;
}
SOCKET serSocket=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//創建了可識別套接字
//需要綁定的參數
SOCKADDR_IN addr;
addr.sin_family=AF_INET;
addr.sin_addr.S_un.S_addr=htonl(INADDR_ANY);//ip地址
addr.sin_port=htons(6000);//綁定端口
bind(serSocket,(SOCKADDR*)&addr,sizeof(SOCKADDR));//綁定完成
listen(serSocket,5);//其中第二個參數代表能夠接收的最多的連接數
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//開始進行監聽
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
SOCKADDR_IN clientsocket;
int len=sizeof(SOCKADDR);
while (1)
{
SOCKET serConn=accept(serSocket,(SOCKADDR*)&clientsocket,&len);//如果這裏不是accept而是conection的話。。就會不斷的監聽
char sendBuf[100];
sprintf(sendBuf,"welcome %s to bejing",inet_ntoa(clientsocket.sin_addr));//找對對應的IP並且將這行字打印到那裏
send(serConn,sendBuf,strlen(sendBuf)+1,0);
char receiveBuf[100];//接收
recv(serConn,receiveBuf,strlen(receiveBuf)+1,0);
printf("%s\n",receiveBuf);
closesocket(serConn);//關閉
WSACleanup();//釋放資源的操作
}
return 0;
}