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实现一个基于TCP的最小服务器程序

• 在本机8080端口启动一个tcp服务器
• 等待客户端连接
• 接受一个客户端后向其发送一条字符串消息，然后关闭连接并退出程序

为了实现这套流程，我们需要以下步骤

1. 创建socket，申请网络通信资源（这里的是监听socket_fd）
2. 准备服务器地质结构（IP＋端口）
3. bind绑定socket和地址（占用端口）
4. 进入监听状态等待客户端，为这个客户端创建一个专属socket
5. 向客户端发送数据

#include<iostream>
#include<cstring>
#include<unistd.h>
#include<arpa/inet.h>   
#include<sys/socket.h>
using namespace std;

int main(){
    //server_fd不是socket对象，是socket的文件描述符
    int server_fd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//AF_INET表示IPV4，SOCK_STREAM表示TCP协议
    if(server_fd==-1){
        cerr<<"Socket create failed"<<endl;
        return -1;      
    }
    //以下三行告诉你。我要创建一个IPV4服务器，监听本机所有ip，端口号是8080
    sockaddr_in address;//sockaddr_in是IPV4专用地址结构体
    address.sin_family=AF_INET;//告诉系统这是一个IPV4地址
    address.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;//sin_addr是一个结构体，s_addr里面存真正的ip字段、
    //INADDR_ANY表示监听本机所有网卡的ip地址，机器可能有127.0，0.1本地回环，192.168.1.100局域网，公网ip。
    //这个表示不管从哪个ip连接过来，只要端口对就接
    //也可以指定ip写，比如inet_addr("127.0.0.1")
    address.sin_port=htons(8080);
    //计算机存整数时有两种方式,小端序如x86，大端序如网络传输,网络规定统一使用大端序
    //htons把主机字节序转到网络字节序，htons=Host TO Network Short
    //端口 htons ,ip htonl

    if(bind(server_fd,(struct sockaddr*)&address,sizeof(address))<0){
        return -1;
    }
    //bind作用是把一个socket和一个ip地址和端口号绑定在一起，如果不Bind，服务器是没有地址的
    //这里的socket_fd是之前socket得到的文件描述符，告诉系统是哪个手机要绑定
    //需要把IPV4地址当成通用地址用，是c时代遗留下来的
    //小于0表示失败，可能端口已经被占用或者权限不够或者地址非法
    if(listen(server_fd,3)<0){
        return -1;
    }
    //把普通socket变成监听socket，没有listen()，服务器不能连接
    //3表示监听队列的长度，最多允许多少个客户端
    cout<<"Listening on port 8080...(Press Ctrl+C to stop)"<<endl;

    //等待一个客户端连接，并为这个客户创建一个专属通信socket
    int new_socket;//这是一个通信socket,专门用来服务一个客户端，可以用来send,recv,close
    int addrlen=sizeof(address);
    new_socket=accept(server_fd,(struct sockaddr*)&address,(socklen_t*)&addrlen);
    //第一个参数表示从哪个监听socket上接人，第二个参数是一个输出参数，会把客户端的ip和端口写进去，第三个参数是告诉系统address有多大，输出实际写了多少字节
    if(new_socket<0){
        cerr<<"Accept failed"<<endl;
        return -1;
    }
    cout<<"Connection accepted"<<endl;

    const char* hello="Hello from server";//我准备要发送的数据
    send(new_socket,hello,strlen(hello),0);
    //第一个参数表示和哪个客户端通信，第二个参数是发送的数据地址，第三个是发送多少字节，第四个是默认行为
    //send并不保证一次把所有数据都发完，返回值小于len是可能的
    cout<<"Response sent."<<endl;

    close(new_socket);//关闭和这个客户端的tcp连接。此时客户端再recv()会受到0.tcp会进行四次挥手，但是服务器仍然存在
    close(server_fd);//服务器彻底下线
}

该代码展示了 TCP 服务器从创建、监听、接受连接到通信和关闭的完整流程，是理解 C++ 网络编程和操作系统网络接口的最小可运行示例。

多线程并发服务器

在刚刚的代码中我们可以发现一个显著问题，