socket套接字及缓冲区详解(一篇搞定~)
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发布时间：2024-10-03 12:48
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时间：2024-11-29 18:51
一、域（domain）
域指明套接字通信所使用的网络介质。常见的是AF_INET（IPv4）或AF_INET6（IPv6），代表Internet网络。这类网络多用于Linux局域网和因特网。
二、类型（type）
流套接字（SOCK_STREAM）：
流套接字提供面向连接且可靠的传输服务。它确保无差错、无重复、按序数据传输，通过使用TCP协议实现。
数据报套接字（SOCK_DGRAM）：
数据报套接字提供无连接服务，不保证数据传输的可靠性，数据可能丢失或重复，且接收顺序不确定。它使用UDP协议传输数据。
原始套接字（SOCK_RAW）：
原始套接字与标准套接字不同，它能读取内核未处理的IP数据包。标准套接字仅能读取TCP或UDP协议的数据。因此，访问其他协议需使用原始套接字。
三、协议（protocol）
协议用于指定通信协议，如使用默认协议（0）、TCP（IPPROTO_TCP）或UDP（IPPROTO_UDP）。
四、socket缓冲区以及阻塞模式
1、缓冲区简介
每个socket创建后，分配输入与输出缓冲区。write()/send()先将数据写入缓冲区，TCP协议负责发送至目标机器。read()/recv()从缓冲区读取数据。
2、使用write()/send()发送数据
【阻塞模式下】：
检查缓冲区，空间不足时阻塞，直至数据发送完毕或缓冲区空间足够。如果TCP发送数据，输出缓冲区锁定，直至解锁才允许写入。
【非阻塞模式下】：
数据拷贝至缓冲区，缓冲区空间不足时返回成功拷贝大小。若为0，返回-1并设置errno为EAGAIN。
3、使用read()/recv()读取数据
【阻塞模式下】：
检查缓冲区，有数据则读取，无数据阻塞直至数据到达。
【非阻塞模式下】：
接收数据时可能遇到“Resource temporarilyunavailable”错误，返回EAGAIN。此错误不影响同步，循环recv继续。
五、面试题：TCP服务端一直sleep，客户端发送数据问题
1、TCP发送数据过程：
TCP确保按序、无差错接收数据。服务端sleep不接收数据，客户端持续write，输入缓冲区和输出缓冲区最终会满，write无法继续。
2、阻塞方式：
服务端sleep，客户端write导致数据积压，直至缓冲区满或数据发送完毕。
3、非阻塞方式：
服务端sleep，客户端write返回-1并设置errno为EWOULDBLOCK，表示缓冲区空间不足。
总结，套接字是不同主机间进程通信的约定，通过特定的域、类型和协议定义。缓冲区管理数据传输，阻塞或非阻塞模式控制I/O操作。理解这些概念有助于解决网络编程中的问题。
