[Linux操作系统]Socket编程入门教程——从基础到实践|sockets编程,Socket编程入门教程,Linux操作系统,云主机博士

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本文介绍了Linux操作系统下Socket编程的基础知识和实践方法，从Socket的基本概念出发，详细讲解了sockets编程的入门技巧和实际应用，旨在帮助读者快速掌握Socket编程的核心要点。

本文目录导读：

Socket基础概念
Socket编程基本流程
实例分析

Socket编程是计算机网络编程中非常重要的一部分，它为应用程序提供了在网络中传输数据的能力，本文将为您详细介绍Socket编程的基础知识，帮助您快速入门并掌握Socket编程的基本技巧。

Socket基础概念

1、Socket定义

Socket起源于UNIX，是UNIX的BSD版本中加入的网络功能，后来广泛被各大操作系统采用，Socket可以看作是不同计算机之间进行通信的端点，它既可以用于同一台计算机上的进程间通信，也可以用于不同计算机之间的网络通信。

2、Socket类型

Socket有多种类型，常用的有以下几种：

- 流式Socket（SOCK_STREAM）：提供可靠的、面向连接的服务，数据传输顺序严格，适用于TCP协议。

- 数据报Socket（SOCK_DGRAM）：提供不可靠的、无连接的服务，数据传输顺序不严格，适用于UDP协议。

- 原始Socket（SOCK_RAW）：提供原始网络协议接口，可以自定义协议，适用于高级用户。

3、端口

端口是Socket通信过程中用于区分不同服务的逻辑标识符，每个Socket都需要绑定一个端口，以便接收和发送数据，端口号范围从0到65535，其中0到1023为系统端口，1024到49151为注册端口，49152到65535为动态端口。

Socket编程基本流程

1、创建Socket

创建Socket是Socket编程的第一步，在UNIX系统中，可以使用socket()函数创建Socket。

int sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

AF_INET表示IPv4地址族，SOCK_STREAM表示流式Socket，0表示使用默认协议。

2、绑定地址和端口

创建Socket后，需要将Socket绑定到一个地址和端口上，可以使用bind()函数实现。

struct sockaddr_in server_addr;
server_addr.sin_family = AF_INET;
server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
server_addr.sin_port = htons(8080);
bind(sock, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr));

INADDR_ANY表示监听所有可用的接口，8080为端口号。

3、监听和接收连接

对于服务器端，需要监听来自客户端的连接请求，可以使用listen()函数实现。

listen(sock, 10);

10表示同时可以处理的最大连接数。

当有客户端发起连接请求时，可以使用accept()函数接收连接。

int client_sock = accept(sock, (struct sockaddr *)&client_addr, &client_addr_len);

4、发送和接收数据

建立连接后，可以使用send()和recv()函数发送和接收数据。

send(client_sock, "Hello, client!", 14, 0);
char buffer[1024];
recv(client_sock, buffer, sizeof(buffer), 0);

5、关闭连接

当数据传输完成后，需要关闭Socket连接，可以使用close()函数实现。

close(client_sock);
close(sock);

实例分析

下面通过一个简单的TCP服务器和客户端实例来分析Socket编程的具体实现。

1、TCP服务器

服务器端代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
int main() {
    int server_sock, client_sock;
    struct sockaddr_in server_addr, client_addr;
    socklen_t client_addr_len = sizeof(client_addr);
    char buffer[1024];
    server_sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (server_sock == -1) {
        perror("socket");
        exit(1);
    }
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    server_addr.sin_port = htons(8080);
    if (bind(server_sock, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) == -1) {
        perror("bind");
        exit(1);
    }
    if (listen(server_sock, 10) == -1) {
        perror("listen");
        exit(1);
    }
    printf("Server is running...
");
    client_sock = accept(server_sock, (struct sockaddr *)&client_addr, &client_addr_len);
    if (client_sock == -1) {
        perror("accept");
        exit(1);
    }
    printf("Received connection from %s:%d
", inet_ntoa(client_addr.sin_addr), ntohs(client_addr.sin_port));
    while (1) {
        int len = recv(client_sock, buffer, sizeof(buffer), 0);
        if (len <= 0) {
            break;
        }
        send(client_sock, buffer, len, 0);
    }
    close(client_sock);
    close(server_sock);
    return 0;
}

2、TCP客户端

客户端代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
int main() {
    int sock;
    struct sockaddr_in server_addr;
    char buffer[1024];
    sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (sock == -1) {
        perror("socket");
        exit(1);
    }
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
    server_addr.sin_port = htons(8080);
    if (connect(sock, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) == -1) {
        perror("connect");
        exit(1);
    }
    printf("Connected to server...
");
    while (1) {
        fgets(buffer, sizeof(buffer), stdin);
        send(sock, buffer, strlen(buffer), 0);
        int len = recv(sock, buffer, sizeof(buffer), 0);
        if (len <= 0) {
            break;
        }
        printf("Received: %s
", buffer);
    }
    close(sock);
    return 0;
}

本文介绍了Socket编程的基础知识，包括Socket的概念、类型、端口以及Socket编程的基本流程，通过一个简单的TCP服务器和客户端实例，分析了Socket编程的具体实现，希望这篇文章能够帮助您快速入门Socket编程。

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