TCP（Transmission Control Protocol），由RFC 793定义，中文名为传输控制协议，是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。
TCP是常用的网络传输协议之一，该协议是面向连接、可靠传输的字节流协议。在Linux C网络程序中广泛使用，如http/https、ftp等。
TCP通信分为客户端和服务端，传输数据前需要客户端向服务端发起建立连接，数据传输完成后，双方可以断开连接。
#include
#include
int socket(int domain, int type, int protocol);
作用： 用来创建一个通信的终端实例
参数说明：
domain: 协议族，用AF_INET表示IPv4
type: 传输方式，常用的有以下两种
SOCK_STREAM： TCP
SOCK_DGRAM： UDP
protol: 特殊协议，实际应用中都是写为0
返回值：
成功时返回一个socket文件描述符，失败时返回-1，errno会被设置，可以通过errno值获取错误码
#include
#include
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,
socklen_t addrlen);
作用：绑定网络地址（IP/PORT)到socket
参数说明：
sockfd: socket()返回的描述符
addr： 绑定的地址
addrlen: 绑定的地址结构长度
返回值：
成功时返回0，失败时返回-1，errno会被设置，可以通过errno值获取错误码
#include
#include
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr,
socklen_t addrlen);
作用：连接到服务端
参数说明：
sockfd: socket()返回的描述符
addr: 服务端的地址
addrlen: 服务端的地址结构长度
返回值：
成功时返回0，失败时返回-1，errno会被设置，可以通过errno值获取错误码
#include
#include
int listen(int sockfd, int backlog);
作用：监听客户端的连接请求
参数说明：
sockfd: socket()返回的描述符
backlog: 待处理的客户端连接请求的队列最大长度，如果待处理的队列满了，则收到客户端请求会返回
返回值:
成功时返回0，失败时返回-1，errno会被设置，可以通过errno值获取错误码
#include
#include
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr,
socklen_t *addrlen);
作用：接受客户端的连接请求
参数说明：
sockfd: socket()返回的描述符
addr: 服务端的地址
addrlen: 服务端的地址结构长度
返回值：
成功时返回对应客户端连接的socket描述符，失败时返回-1，errno会被设置，可以通过errno值获取错误码
#include
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
#include
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
作用：
可以通过系统的write/read函数发送/接收网络数据，其中fd对应socket文件描述符
参数说明：
fd: socket()返回的网络描述符
buf:接收或发送缓冲区
count:发送的字节数或接收的缓冲区大小
返回值：
大于0时，表示读取或写入的字节数； －1表示错误
#include
int close(int fd);
作用：
关闭一个描述符（文件/socket)
server_tcp.c:
#include client_tcp.c:
#include Makefile:
all:
gcc -o server server_tcp.c
gcc -o client client_tcp.c
clean:
-@rm server client
编译：
make
运行：
$ ./server
client fd[4] connect
recv data[helloworld] from client
send data[helloworld] to client
client fd[4] disconnect
$ ./client 127.0.0.1 9999 helloworld
send data[helloworld] to server
recv data[helloworld] from server
服务端不启动时，客户端连接失败，如下：
$ ./client 127.0.0.1 9999 helloworld
client_tcp: connect failed, errno:111, Connection refused
服务端启动时，可以看见监听的端口，如下：
$ netstat -antp | grep server
tcp 0 0 0.0.0.0:9999 0.0.0.0:* LISTEN 36467/server
已经有服务端启动时，再启动服务端bind()接口会失败：
$ ./server
bind failed, errno:98, Address already in use
为了使服务端能够多次处理连接，使用epoll函数管理socket描述符。
源码：
server_tcp.c:
#include client_tcp.c:
#include Makefile:
all:
gcc -o server server_tcp.c
gcc -o client client_tcp.c
clean:
-@rm server client
客户端端口变化问题
$ ./server
client 127.0.0.1:50280 fd[5] connect
recv data[hello] from client fd[5]
client fd[5] disconnect
client 127.0.0.1:50281 fd[5] connect
recv data[hello] from client fd[5]
client fd[5] disconnect
client 127.0.0.1:50282 fd[5] connect
recv data[hello] from client fd[5]
client fd[5] disconnect
客户端端口变化是由于没有绑定指定的端口，系统每次随机分配了一个端口。
memset(&client_addr, 0, sizeof(client_addr));
client_addr.sin_family = AF_INET;
client_addr.sin_port = htons(10000);
client_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(“127.0.0.1”);
addr_len = sizeof(client_addr);
ret = bind(socket_fd, (const struct sockaddr *)&client_addr, addr_len);
if (ret < 0) {
printf("%s: bind failed\n", __FUNCTION__);
close(socket_fd);
return 0;
}
测试：
多次启动客户端，均为同一个端口10000
$ ./server
client 127.0.0.1:10000 fd[5] connect
recv data[hello] from client fd[5]
client fd[5] disconnect
client 127.0.0.1:10000 fd[5] connect
recv data[hello] from client fd[5]
client fd[5] disconnect
###3.3 绑定失败问题
$ ./client 127.0.0.1 9999 hello
$ ./client 127.0.0.1 9999 hello
client_tcp: bind failed, errno:98, Address already in use
$ netstat -antp | grep 10000
tcp 0 0 127.0.0.1:10000 127.0.0.1:9999 TIME_WAIT
原因是之前的连接还没有完全释放，可以在调用bind()接口前将socket设置为地址可重复使用，对客户端、服务端同样适用。
socket_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (socket_fd < 0) {
printf("%s: socket failed\n", __FUNCTION__);
return 0;
}
unsigned int value = 1;
if (setsockopt(socket_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,
(void *)&value, sizeof(value)) < 0) {
printf("%s: Fail to setsockopt\n", __FUNCTION__);
goto on_error;
}
memset(&client_addr, 0, sizeof(client_addr));
client_addr.sin_family = AF_INET;
client_addr.sin_port = htons(CLINET_PORT);
client_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(CLINET_IP);
测试：
$ ./client 127.0.0.1 9999 hello
$ ./client 127.0.0.1 9999 hello
$ ./client 127.0.0.1 9999 hello
这时就没有绑定问题了
$ ./server 127.0.0.1 9999
client 127.0.0.1:10000 fd[5] connect
recv data[hello] from client fd[5]
client fd[5] disconnect
在同一台机器，运行client可以访问
$ ./client 127.0.0.1 9999 hello
但是在另外一台机器，是连接不上的，因为127.0.0.1是本地回环地址，只能在同一台机器内使用，如下：
$ ./client 127.0.0.1 9999 hello
client_tcp: connect failed
因此，server端需要绑定其它机器可以访问的地址。比如server 端所在机器是192.168.0.29，可以绑定在192.168.0.29。
测试结果：
$ ./server 192.168.0.29 9999
client 192.168.0.132:10000 fd[5] connect
recv data[hello] from client fd[5]
client fd[5] disconnect
$ ./client 192.168.0.29 9999 hello
同时，同一台机器也可以通过127.0.0.1连接
$ ./server 192.168.0.29 9999
client 127.0.0.1:10000 fd[5] connect
recv data[hello] from client fd[5]
client fd[5] disconnect
$ ./client 192.168.0.29 9999 hello
但是在实际环境中，比如云服务器，主机上一般都有多块网上、多个IP,如本地回环地址127.0.0.1、局域网IP（也称私网地址）、公网IP等，如下某主机IP地址情况：
本地回环地址：127.0.0.1
私有IP：192.168.0.5， 192.168.1.5
公网地址：36.87.80.2，36.78.90.3
如果服务端监听在192.168.0.5地址，客户端192.168.0.x可以连接，但客户端192.168.1.x连接不上;如果服务端监听在192.168.1.5地址，客户端192.168.1.x可以连接，但客户端192.168.0.x连接不上。
有一种方法是同时监听需要监听的地址，常用于公网服务器。另一种方法是直接监听在0.0.0.0地址，即表示监听主机的所有IP地址，这也是非常常用的方法。