面试题：网络编程之TCP Socket编程基础

Question

请简述TCP Socket编程中服务器端和客户端的主要编程步骤，并说明如何处理连接请求和数据传输。

Answer 1

服务器端主要编程步骤

1. 创建套接字：使用socket()函数创建一个套接字，指定协议族（如AF_INET表示IPv4）、套接字类型（如SOCK_STREAM表示TCP）和协议（通常为0）。
2. 绑定地址：使用bind()函数将套接字绑定到一个本地地址和端口，以便客户端能够连接到该地址。
3. 监听连接：调用listen()函数，使套接字进入监听状态，等待客户端的连接请求。可以设置最大连接数。
4. 接受连接：通过accept()函数接受客户端的连接请求。此函数会阻塞，直到有客户端连接过来，返回一个新的套接字用于与该客户端通信。
5. 数据传输：使用返回的新套接字进行数据的读取（recv()）和写入（send()）操作，实现与客户端的数据交互。
6. 关闭连接：通信结束后，使用close()函数关闭套接字，释放资源。

客户端主要编程步骤

1. 创建套接字：同样使用socket()函数创建套接字，参数与服务器端类似。
2. 连接服务器：调用connect()函数，指定要连接的服务器的地址和端口，尝试与服务器建立连接。
3. 数据传输：连接成功后，通过创建的套接字进行数据的读取（recv()）和写入（send()）操作，向服务器发送数据或接收服务器返回的数据。
4. 关闭连接：通信完成后，使用close()函数关闭套接字。

处理连接请求和数据传输

1. 处理连接请求
   • 服务器端：accept()函数在监听状态下等待客户端连接。一旦有连接请求到达，accept()函数返回一个新的套接字描述符，该描述符专门用于与这个客户端进行通信，原套接字继续监听其他连接请求。
   • 客户端：connect()函数发起连接请求。如果连接成功，就可以开始与服务器进行数据交互；如果连接失败，会返回错误信息，客户端可以根据错误进行相应处理，如重试连接。
2. 数据传输
   • 发送数据：无论是服务器端还是客户端，都可以使用send()函数发送数据。send()函数需要指定发送数据的套接字、要发送的数据缓冲区以及数据长度等参数。
   • 接收数据：使用recv()函数接收数据。该函数在指定的套接字上等待接收数据，接收到的数据存放在指定的缓冲区中，同时返回接收到的字节数。在接收数据时，需要考虑数据可能分多次到达的情况，通过循环接收直到接收到完整的数据。同时，还要处理可能出现的错误，如连接关闭等情况。