### WinSock 学习笔记
#### 一、Socket 基础
**1.1 定义**
在 Windows 平台上，Socket 被定义为一种用于网络通信的 API，它提供了一种机制来实现不同计算机之间的数据交换。具体而言，Socket 是一个抽象层，允许程序员通过标准接口来编写网络应用程序。
```c
typedef unsigned int u_int;
typedef u_int SOCKET;
```
其中 `SOCKET` 类型是一个无符号整型变量，用来表示 Socket 的句柄。
**1.2 说明**
Socket 可以被比喻成两个通信端点之间的插座，一旦建立了连接，双方就可以通过这个插座发送和接收数据。这种通信方式类似于文件读写操作，只不过这里的“文件”是指网络上的数据流。
**1.3 类型**
Socket 主要有三种类型：
**1.3.1 流式套接字 (Stream Socket)**
流式套接字提供了一种可靠的、面向连接的服务，数据传输过程中会确保数据的顺序性且不会丢失。流式套接字通常用于需要高可靠性的应用，比如 HTTP 和 FTP。
```c
#define SOCK_STREAM 1
```
**1.3.2 数据报套接字 (Datagram Socket)**
数据报套接字提供了无连接的服务，即发送方和接收方之间无需先建立连接就可以直接发送数据。数据报套接字主要用于不需要高可靠性的场合，如 DNS 查询等。
```c
#define SOCK_DGRAM 2
```
**1.3.3 原始套接字 (Raw Protocol Interface)**
原始套接字允许直接访问底层协议，可以用于实现自定义的网络协议或者进行网络数据包分析等。使用原始套接字时，程序员需要自己处理所有的网络细节，包括 IP 头部、TCP 或 UDP 头部等。
```c
#define SOCK_RAW 3
```
**1.4 Socket 开发所需的文件**
为了使用 Socket 进行开发，需要包含以下文件：
- **头文件**: `winsock2.h`
- **库文件**: `ws2_32.lib`
- **动态链接库**: `ws2_32.dll`
#### 二、重要概念
**2.1 数据类型**
在 Socket 编程中，会用到以下几种基本的数据类型：
```c
typedef unsigned char u_char;
typedef unsigned short u_short;
typedef unsigned int u_int;
typedef unsigned long u_long;
```
这些类型主要用于网络地址和端口等的定义。
**2.2 网络地址的数据结构**
网络地址主要用于指定数据包的目的地，通常由 IP 地址和端口号组成。
**2.2.1 旧网络地址结构**
旧的网络地址结构 `in_addr` 定义了一个 4 字节的联合体，其中包含了 IP 地址的不同表示形式：
```c
struct in_addr {
union {
struct { u_char s_b1, s_b2, s_b3, s_b4; } S_un_b;
struct { u_short s_w1, s_w2; } S_un_w;
u_long S_addr;
} S_un;
#define s_addr S_un.S_addr
};
```
**2.2.2 新网络地址结构**
新的网络地址结构简化了很多，只包含一个无符号长整数 `unsigned long` 来表示 IP 地址：
```c
#define INADDR_LOOPBACK 0x7f000001
```
例如，本地回环地址 `127.0.0.1` 在新结构中表示为 `0x7f000001`。
**2.3 套接字地址结构**
**2.3.1 sockaddr 结构**
`sockaddr` 结构体用于存储 Socket 的地址信息，包括地址家族和具体的地址数据。
```c
struct sockaddr {
u_short sa_family; /* address family */
char sa_data[14]; /* 14 bytes of protocol address */
};
```
其中 `sa_family` 字段指定了地址家族类型，常见的有 `AF_INET` 表示 IPv4 地址族，`AF_INET6` 表示 IPv6 地址族等。`sa_data` 字段用于存放具体的地址数据。
以上是关于 WinSock 学习笔记的基本内容，对于初学者来说，理解 Socket 的工作原理和基本数据结构是非常重要的。此外，熟悉不同类型的 Socket 及其适用场景也是必不可少的。希望这份学习笔记能帮助大家更好地掌握 Socket 编程的基础知识。
