1. TCP传输控制协议概述
TCP（传输控制协议）是一种用于在网络中可靠传输数据的协议。它基于服务器客户端模型工作，常见的模型包括：
- CS（Client-Server）模型：客户端和服务器角色分明，客户端向服务器请求服务。
- BS（Browser-Server）模型：浏览器作为通用客户端，服务器提供服务。
- P2P（Peer-to-Peer）模型：节点之间对等通信，每个节点既是客户端又是服务器。
这些模型的区别如下：
- CS模型：使用专用客户端，应用层协议可自定义，功能相对复杂，资源（如数据）存储在本地。
- BS模型：使用通用客户端（浏览器），应用层协议固定为HTTP，功能相对简单，资源由服务器发送给客户端。
- P2P模型：常用于网络下载工具。例如，初始下载进度为0%时，其他客户端或服务器提供数据；当进度达90%时，自身也为新客户端上传数据，实现同时下载和上传。
2. TCP的主要特征：
- 有连接：通过三次握手建立连接，连接建立后保持直到一方断开（四次挥手）。
- 可靠传输：通过应答（ACK）、超时重传等机制确保数据完整。但实时性较弱，网络资源消耗较大。
- 流式套接字：数据无边界，连续有序。
- 全双工：支持双向通信，使用双缓存区。
- 发送与接收次数不匹配：发送次数和接收次数不需要对应。
- 写阻塞：存在64K的缓冲区限制。
- 感知断开：一方断开连接时，另一方可通过四次挥手感知。
可靠传输机制包括：
- 应答（ACK）：确认数据接收。
- 超时重传：未收到应答时重发数据。
- 实时性弱：不适合高实时性应用。
- 资源消耗大：相比UDP，占用更多网络资源。
3. TCP相关函数详解
创建套接字：socket()
用于创建套接字描述符。
int socket(int domain, int type, int protocol);- 功能：向内核申请创建套接字描述符。
- 参数：
domain：地址族，如PF_INET（互联网程序）或PF_UNIX（单机程序）。type：套接字类型，如SOCK_STREAM（TCP流式套接字）、SOCK_DGRAM（UDP数据报套接字）、SOCK_RAW（原始套接字）。protocol：协议，设为0表示自动适应应用层协议。
- 返回值：成功返回套接字ID，失败返回-1。
绑定地址：bind()
用于服务器绑定地址。
int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, socklen_t addrlen);- 功能：将套接字ID与指定地址关联，用于接收数据。
- 参数：
sockfd：套接字ID。my_addr：地址结构指针。addrlen：地址长度。
- 返回值：成功返回0，失败返回-1。
监听连接：listen()
用于服务器监听连接请求。
int listen(int sockfd, int backlog);- 功能：在套接字ID上监听连接。
- 参数：
sockfd：套接字ID。backlog：允许三次握手的排队数。
- 返回值：成功返回0，失败返回-1。
接受连接：accept()
用于服务器接受客户端连接。
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);- 功能：从监听队列中取出有效客户端连接。
- 参数：
sockfd：套接字ID。addr：客户端地址结构指针，可设为NULL忽略地址信息。addrlen：地址长度指针，需设置为sizeof(struct sockaddr)。
- 返回值：成功返回新通信套接字ID，失败返回-1。
接收数据：recv()
用于接收数据。
ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);- 功能：从套接字接收数据到缓冲区。
- 参数：
sockfd：通信套接字ID（服务器为accept()返回的ID，客户端为socket()返回的ID）。buf：存储数据的缓冲区。len：要接收的数据长度。flags：接收方式，0表示阻塞接收。
- 返回值：成功返回接收数据长度（≤len），失败返回-1。
发送数据：send()
用于发送数据。
int send(int sockfd, const void *msg, size_t len, int flags);- 功能：从缓冲区发送数据到套接字。
- 参数：
sockfd：通信套接字ID（同上）。msg：要发送的数据指针。len：要发送的数据长度。flags：发送方式。
- 返回值：成功返回发送数据长度，失败返回-1。
连接服务器：connect()
用于客户端连接服务器。
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);- 功能：向目标主机发起连接请求。
- 参数：
sockfd：本地套接字ID。addr：目标主机地址结构指针。addrlen：地址长度。
- 返回值：成功返回0，失败返回-1。
