什麼是socket
socket介面是tcp/ip網路的api，socket介面定義了許多函式或例程，程式設計師可以用它們來開發tcp/ip網路上的應用程式。要學internet上的tcp/ip網路程式設計，必須理解socket介面。
socket介面設計者最先是將介面放在unix作業系統裡面的。如果了解unix系統的輸入和輸出的話，就很容易了解socket了。網路的 socket資料傳輸是一種特殊的i/o，socket也是一種檔案描述符。
socket也具有乙個類似於開啟檔案的函式呼叫socket()，該函式返回乙個整型的socket描述符，隨後的連線建立、資料傳輸等操作都是通過該socket實現的。常用的socket型別有兩種：流式socket （sock_stream）和資料報式socket（sock_dgram）。
流式是一種面向連線的socket，針對於面向連線的tcp服務應用；資料報式socket是一種無連線的socket，對應於無連線的udp服務應用。
socket建立
為了建立socket，程式可以呼叫socket函式，該函式返回乙個類似於檔案描述符的控制代碼。socket函式原型為：
int socket(int domain, int type, int protocol);
domain指明所使用的協議族，通常為pf_inet，表示網際網路協議族（tcp/ip協議族）；type引數指定socket的型別： sock_stream 或sock_dgram，socket介面還定義了原始socket（sock_raw），允許程式使用低層協議；protocol通常賦值"0"。 socket()呼叫返回乙個整型socket描述符，你可以在後面的呼叫使用它。
socket描述符是乙個指向內部資料結構的指標，它指向描述符表入口。呼叫socket函式時，socket執行體將建立乙個socket，實際上"建立乙個socket"意味著為乙個socket資料結構分配儲存空間。socket執行體為你管理描述符表。
兩個網路程式之間的乙個網路連線包括五種資訊：通訊協議、本地協議位址、本地主機埠、遠端主機位址和遠端協議埠。socket資料結構中包含這五種資訊。
socket配置
通過socket呼叫返回乙個socket描述符後，在使用socket進行網路傳輸以前，必須配置該socket。面向連線的socket客戶端通過呼叫connect函式在socket資料結構中儲存本地和遠端資訊。無連線socket的客戶端和服務端以及面向連線socket的服務端通過呼叫 bind函式來配置本地資訊。
bind函式將socket與本機上的乙個埠相關聯，隨後你就可以在該埠監聽服務請求。bind函式原型為：
int bind(int sockfd,struct sockaddr *my_addr, int addrlen);
sockfd是呼叫socket函式返回的socket描述符,my_addr是乙個指向包含有本機ip位址及埠號等資訊的sockaddr型別的指標；addrlen常被設定為sizeof(struct sockaddr)。
struct sockaddr結構型別是用來儲存socket資訊的：
struct sockaddr ;
連線建立
面向連線的客戶程式使用connect函式來配置socket並與遠端伺服器建立乙個tcp連線，其函式原型為：
int connect(int sockfd, struct sockaddr *serv_addr,int addrlen);
sockfd 是socket函式返回的socket描述符；serv_addr是包含遠端主機ip位址和埠號的指標；addrlen是遠端地質結構的長度。 connect函式在出現錯誤時返回-1，並且設定errno為相應的錯誤碼。進行客戶端程式設計無須呼叫bind()，因為這種情況下只需知道目的機器的ip位址，而客戶通過哪個埠與伺服器建立連線並不需要關心，socket執行體為你的程式自動選擇乙個未被占用的埠，並通知你的程式資料什麼時候到打斷口。
connect函式啟動和遠端主機的直接連線。只有面向連線的客戶程式使用socket時才需要將此socket與遠端主機相連。無連線協議從不建立直接連線。
面向連線的伺服器也從不啟動乙個連線，它只是被動的在協議埠監聽客戶的請求。
listen函式使socket處於被動的監聽模式，並為該socket建立乙個輸入資料佇列，將到達的服務請求儲存在此佇列中，直到程式處理它們。
int listen(int sockfd， int backlog);
sockfd 是socket系統呼叫返回的socket 描述符；backlog指定在請求佇列中允許的最大請求數，進入的連線請求將在佇列中等待accept()它們（參考下文）。backlog對佇列中等待服務的請求的數目進行了限制，大多數系統預設值為20。如果乙個服務請求到來時，輸入佇列已滿，該socket將拒絕連線請求，客戶將收到乙個出錯資訊。
當出現錯誤時listen函式返回-1，並置相應的errno錯誤碼。
accept()函式讓伺服器接收客戶的連線請求。在建立好輸入佇列後，伺服器就呼叫accept函式，然後睡眠並等待客戶的連線請求。
int accept(int sockfd, void *addr, int *addrlen);
sockfd是被監聽的socket描述符，addr通常是乙個指向sockaddr_in變數的指標，該變數用來存放提出連線請求服務的主機的資訊（某台主機從某個埠發出該請求）；addrten通常為乙個指向值為sizeof(struct sockaddr_in)的整型指標變數。出現錯誤時accept函式返回-1並置相應的errno值。
首先，當accept函式監視的 socket收到連線請求時，socket執行體將建立乙個新的socket，執行體將這個新socket和請求連線程序的位址聯絡起來，收到服務請求的初始socket仍可以繼續在以前的 socket上監聽，同時可以在新的socket描述符上進行資料傳輸操作。
資料傳輸
send()和recv()這兩個函式用於面向連線的socket上進行資料傳輸。
send()函式原型為：
int send(int sockfd, const void *msg, int len, int flags);
sockfd是你想用來傳輸資料的socket描述符；msg是乙個指向要傳送資料的指標；len是以位元組為單位的資料的長度；flags一般情況下置為0（關於該引數的用法可參照man手冊）。
send()函式返回實際上傳送出的位元組數，可能會少於你希望傳送的資料。在程式中應該將send()的返回值與欲傳送的位元組數進行比較。當send()返回值與len不匹配時，應該對這種情況進行處理。
結束傳輸
當所有的資料操作結束以後，你可以呼叫close()函式來釋放該socket，從而停止在該socket上的任何資料操作：
close(sockfd);
你也可以呼叫shutdown()函式來關閉該socket。該函式允許你只停止在某個方向上的資料傳輸，而乙個方向上的資料傳輸繼續進行。如你可以關閉某socket的寫操作而允許繼續在該socket上接受資料，直至讀入所有資料。
int shutdown(int sockfd,int how);
sockfd是需要關閉的socket的描述符。引數 how允許為shutdown操作選擇以下幾種方式：
·0-------不允許繼續接收資料
·1-------不允許繼續傳送資料
·2-------不允許繼續傳送和接收資料，
·均為允許則呼叫close ()
shutdown在操作成功時返回0，在出現錯誤時返回-1並置相應errno。客戶端程式首先通過伺服器網域名稱獲得伺服器的ip位址，然後建立乙個socket，呼叫connect函式與伺服器建立連線，連線成功之後接收從伺服器傳送過來的資料，最後關閉socket。
函式gethostbyname()是完成網域名稱轉換的。由於ip位址難以記憶和讀寫，所以為了方便，人們常常用網域名稱來表示主機，這就需要進行網域名稱和ip位址的轉換。函式原型為：
struct hostent *gethostbyname(const char *name);
函式返回為hosten的結構型別，它的定義如下：
struct hostent ;
#define h_addr h_addr_list[0] /*在h-addr-list中的第乙個位址*/
當 gethostname()呼叫成功時，返回指向struct hosten的指標，當呼叫失敗時返回-1。當呼叫gethostbyname時，你不能使用perror()函式來輸出錯誤資訊，而應該使用herror()函式來輸出。 無連線的客戶/伺服器程式的在原理上和連線的客戶/伺服器是一樣的，兩者的區別在於無連線的客戶/伺服器中的客戶一般不需要建立連線，而且在傳送接收資料時，需要指定遠端機的位址。
阻塞和非阻塞阻塞函式在完成其指定的任務以前不允許程式呼叫另乙個函式。例如，程式執行乙個讀資料的函式呼叫時，在此函式完成讀操作以前將不會執行下一程式語句。當伺服器執行到accept語句時，而沒有客戶連線服務請求到來，伺服器就會停止在accept語句上等待連線服務請求的到來。
這種情況稱為阻塞 （blocking）。而非阻塞操作則可以立即完成。比如，如果你希望伺服器僅僅注意檢查是否有客戶在等待連線，有就接受連線，否則就繼續做其他事情，則可以通過將socket設定為非阻塞方式來實現。
非阻塞socket在沒有客戶在等待時就使accept呼叫立即返回。
#include
#include
……sockfd = socket(af_inet,sock_stream,0);
fcntl(sockfd,f_setfl,o_nonblock)；
…… 通過設定socket為非阻塞方式，可以實現"輪詢"若干socket。當企圖從乙個沒有資料等待處理的非阻塞socket讀入資料時，函式將立即返回，返回值為-1，並置errno值為ewouldblock。但是這種"輪詢"會使cpu處於忙等待方式，從而降低效能，浪費系統資源。
而呼叫 select()會有效地解決這個問題，它允許你把程序本身掛起來，而同時使系統核心監聽所要求的一組檔案描述符的任何活動，只要確認在任何被監控的檔案描述符上出現活動，select()呼叫將返回指示該檔案描述符已準備好的資訊，從而實現了為程序選出隨機的變化，而不必由程序本身對輸入進行測試而浪費 cpu開銷。select函式原型為:
int select(int numfds,fd_set *readfds,fd_set *writefds，
fd_set *exceptfds,struct timeval *timeout);
其中readfds、writefds、exceptfds分別是被select()監視的讀、寫和異常處理的檔案描述符集合。如果你希望確定是否可以從標準輸入和某個socket描述符讀取資料，你只需要將標準輸入的檔案描述符0和相應的sockdtfd加入到readfds集合中；numfds的值是需要檢查的號碼最高的檔案描述符加1，這個例子中numfds的值應為sockfd+1；當select返回時，readfds將被修改，指示某個檔案描述符已經準備被讀取，你可以通過fd_issset()來測試。為了實現fd_set中對應的檔案描述符的設定、復位和測試，它提供了一組巨集：
fd_zero(fd_set *set)----清除乙個檔案描述符集；
fd_set(int fd,fd_set *set)----將乙個檔案描述符加入檔案描述符集中；
fd_clr(int fd,fd_set *set)----將乙個檔案描述符從檔案描述符集中清除；
fd_isset(int fd,fd_set *set)----試判斷是否檔案描述符被置位。
timeout引數是乙個指向struct timeval型別的指標，它可以使select()在等待timeout長時間後沒有檔案描述符準備好即返回。struct timeval資料結構為：
struct timeval ;
pop3客戶端例項
下面的**例項基於pop3的客戶協議，與郵件伺服器連線並取回指定使用者帳號的郵件。與郵件伺服器互動的命令儲存在字串陣列popmessage中，程式通過乙個do-while迴圈依次傳送這些命令。
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