第 9 章 · 网络编程：Socket

Socket 是应用层与传输层之间的编程接口（见第 1 章），应用通过它把数据交给内核、由 TCP/UDP 送达。

9.1 TCP Socket：服务器端

int fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);   // 创建 TCP 套接字
bind(fd, &addr, sizeof(addr));               // 绑定到 IP:端口
listen(fd, backlog);                         // 进入监听，backlog 是等待队列长度
int c = accept(fd, NULL, NULL);              // 阻塞等待连接，返回已连接套接字
recv(c, buf, len, 0);                        // 收数据
send(c, buf, len, 0);                        // 发数据
close(c);                                    // 关闭这条连接

• listen 后进入监听态；accept 返回一个新的套接字服务这条连接，原 fd 继续监听（对应三次握手，见第 4 章）。
• recv/send 操作字节流、无消息边界：一次 recv 读到的未必是完整消息，应用层自己分包。

9.2 TCP Socket：客户端

int fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
connect(fd, &addr, sizeof(addr));   // 主动发起三次握手
send(fd, "GET / HTTP/1.1\r\nHost: x\r\n\r\n", 33, 0);
recv(fd, buf, len, 0);
close(fd);

connect 背后是 SYN→SYN+ACK→ACK；close 触发四次挥手。

9.3 UDP Socket

int fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);   // 数据报套接字
sendto(fd, data, n, 0, &dst, sizeof(dst)); // 直接发，无需 connect
recvfrom(fd, buf, len, 0, &src, &srclen);  // 收，附带上对方地址

步骤	TCP 服务器	UDP 服务器
创建	socket(...SOCK_STREAM)	socket(...SOCK_DGRAM)
绑定	bind	bind
等待连接	listen + accept	无
收发	send/recv（字节流）	sendto/recvfrom（报文）
释放	close（四次挥手）	close（直接关）

对比：TCP 先 connect/accept 建连、有「已连接」概念，send/recv 操作字节流；UDP 无连接，sendto/recvfrom 每次带对方地址、保留报文边界，但对丢包/乱序不负责任。

9.4 阻塞 vs 非阻塞

维度	阻塞	非阻塞
调用返回	等到事件发生	立即返回（可能 EAGAIN）
并发模型	一线程一连接	单线程多路复用（epoll）
代码复杂度	低	高（需事件循环）
适用	简单服务、少量连接	Nginx、Redis 等高并发

对比：阻塞调用一直卡到能完成（accept 等连接、recv 等数据），代码简单但一线程一连接；非阻塞立即返回，没数据返回 EAGAIN，配 select/poll/epoll 实现单线程管成千上万连接（I/O 多路复用）。

// 非阻塞 + epoll 的骨架（Linux）
fcntl(fd, F_SETFL, O_NONBLOCK);
int ep = epoll_create1(0);
epoll_ctl(ep, EPOLL_CTL_ADD, fd, &ev);
epoll_wait(ep, events, N, -1);   // 有事件才返回