[Linux操作系统]Socket编程入门教程——从基础到实践|socket编程菜鸟教程,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操作系统下的Socket编程基础知识与实践技巧，旨在帮助初学者从基础理论入手，逐步掌握Socket编程的实际应用。教程涵盖Socket的概念、创建、连接、数据传输等关键环节，为菜鸟程序员提供了一条学习Socket编程的清晰路径。

本文目录导读：

概述
Socket基础
Socket编程步骤
实践案例

概述

Socket编程是计算机网络编程中的一项基本技能，它允许程序通过计算机网络进行通信，Socket是网络通信的端点，可以看作是不同计算机之间进行数据传输的“通道”，本文将为你介绍Socket编程的基础知识，帮助你从入门到实践，掌握这项重要的编程技能。

Socket基础

1、Socket概念

Socket起源于UNIX操作系统，它提供了一个通信端点，使得进程之间可以建立通信，在网络编程中，Socket分为两种类型：流式Socket（TCP）和数据报Socket（UDP）。

- TCP（TransmissiOn Control Protocol）：提供可靠的、面向连接的服务，在TCP连接中，数据以流的形式传输，保证了数据的完整性和顺序性。

- UDP（User Datagram Protocol）：提供不可靠的、无连接的服务，在UDP通信中，数据以数据报的形式传输，但不保证数据的完整性和顺序性。

2、Socket地址

Socket地址用于标识网络中的Socket，对于TCP和UDP，Socket地址由IP地址和端口号组成，IP地址标识了网络中的主机，端口号标识了主机上的具体应用程序。

3、Socket函数

Socket编程涉及一系列的函数，以下是一些常用的Socket函数：

- socket()：创建Socket。

- bind()：将Socket绑定到地址。

- listen()：设置Socket为监听模式。

- accept()：接受连接请求。

- connect()：发起连接请求。

- send()：发送数据。

- recv()：接收数据。

- close()：关闭Socket。

Socket编程步骤

以下是Socket编程的基本步骤，以TCP为例：

1、创建Socket

int sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (sock < 0) {
    perror("socket creation failed");
    exit(EXIT_FAILURE);
}

2、绑定地址

struct sockaddr_in serv_addr;
serv_addr.sin_family = AF_INET;
serv_addr.sin_port = htons(PORT);
serv_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
if (bind(sock, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) {
    perror("bind failed");
    exit(EXIT_FAILURE);
}

3、监听连接

if (listen(sock, 3) < 0) {
    perror("listen failed");
    exit(EXIT_FAILURE);
}

4、接受连接

int new_socket = accept(sock, (struct sockaddr *)&addr, (socklen_t*)&addr_len);
if (new_socket < 0) {
    perror("accept failed");
    exit(EXIT_FAILURE);
}

5、发送和接收数据

char buffer[1024] = {0};
read(new_socket, buffer, 1024);
printf("Message from client: %s
", buffer);
char *hello = "Hello from server";
write(new_socket, hello, strlen(hello));

6、关闭Socket

close(sock);

实践案例

以下是一个简单的TCP服务器和客户端通信案例：

1、服务器端

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#define PORT 8080
int main() {
    int sock, new_socket;
    struct sockaddr_in serv_addr, addr;
    int addr_len = sizeof(addr);
    // 创建Socket
    sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (sock < 0) {
        perror("socket creation failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    // 绑定地址
    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_port = htons(PORT);
    serv_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    if (bind(sock, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) {
        perror("bind failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    // 监听连接
    if (listen(sock, 3) < 0) {
        perror("listen failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    printf("Server is running and waiting for connections...
");
    // 接受连接
    new_socket = accept(sock, (struct sockaddr *)&addr, (socklen_t*)&addr_len);
    if (new_socket < 0) {
        perror("accept failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    // 发送和接收数据
    char buffer[1024] = {0};
    read(new_socket, buffer, 1024);
    printf("Message from client: %s
", buffer);
    char *hello = "Hello from server";
    write(new_socket, hello, strlen(hello));
    // 关闭Socket
    close(new_socket);
    close(sock);
    return 0;
}

2、客户端

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#define PORT 8080
int main() {
    int sock;
    struct sockaddr_in serv_addr;
    // 创建Socket
    sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (sock < 0) {
        perror("socket creation failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    // 设置服务器地址
    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_port = htons(PORT);
    if (inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv_addr.sin_addr) <= 0) {
        perror("Invalid address/ Address not supported");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    // 发起连接请求
    if (connect(sock, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) {
        perror("connect failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    // 发送数据
    char *hello = "Hello from client";
    send(sock, hello, strlen(hello), 0);
    printf("Hello message sent
");
    // 接收数据
    char buffer[1024] = {0};
    read(sock, buffer, 1024);
    printf("Message from server: %s
", buffer);
    // 关闭Socket
    close(sock);
    return 0;
}

Socket编程是网络编程的基础，掌握Socket编程对于开发网络应用程序至关重要，本文从Socket的基础概念开始，详细介绍了Socket编程的步骤，并通过一个简单的TCP服务器和客户端通信案例，帮助读者从实践角度理解Socket编程，希望这篇文章能帮助你顺利入门Socket编程，开启网络编程之旅。

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Socket编程入门教程：熟悉socket编程