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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操作，旨在帮助初学者从理论到实践全面掌握Socket编程。教程涵盖了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系统性的学习指导。

本文目录导读：

1. Socket概念
2. Socket编程基础
3. Socket编程实践

Socket编程是计算机网络编程的基础，它允许计算机之间通过网络进行通信，在当今互联网高度发达的时代，掌握Socket编程对于软件开发人员来说至关重要，本文将为您介绍Socket编程的基本概念、原理及实践方法，帮助您快速入门。

Socket概念

1、Socket定义

Socket起源于UNIX操作系统，是计算机网络通信的端点，它提供了进程间通信的一种机制，使得进程可以通过网络与其他进程进行数据交换。

2、Socket类型

Socket主要有两种类型：TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议），TCP是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层协议；UDP则是一种无连接的、不可靠的、基于数据报的传输层协议。

Socket编程基础

1、Socket函数

Socket编程涉及一系列函数，以下是一些常用的Socket函数：

- socket()：创建Socket

- bind()：绑定Socket到指定地址和端口

- listen()：监听Socket

- 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

2、地址族和协议族

地址族用于指定Socket使用的地址类型，如IPv4、IPv6等，协议族则指定Socket使用的协议，如TCP、UDP等。

3、端口

端口是Socket通信的端点，用于区分不同的通信进程，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编程实践

1、TCP Socket编程

以下是一个简单的TCP Socket编程示例：

服务器端代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
int main() {
    int server_fd, new_socket;
    struct sockaddr_in address;
    int addrlen = sizeof(address);
    char buffer[1024] = {0};
    const char *hello = "Hello from server";
    // 创建socket
    if ((server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == 0) {
        perror("socket failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    // 绑定socket
    address.sin_family = AF_INET;
    address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    address.sin_port = htons(8080);
    if (bind(server_fd, (struct sockaddr *)&address, sizeof(address))<0) {
        perror("bind failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    // 监听socket
    if (listen(server_fd, 3) < 0) {
        perror("listen");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    // 接受连接
    if ((new_socket = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&address, (socklen_t*)&addrlen))<0) {
        perror("accept");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    // 读取数据
    read(new_socket, buffer, 1024);
    printf("Message from client: %s
", buffer);
    // 发送数据
    send(new_socket, hello, strlen(hello), 0);
    printf("Hello message sent
");
    // 关闭socket
    close(server_fd);
    return 0;
}

客户端代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
int main() {
    struct sockaddr_in address;
    int sock = 0, valread;
    struct sockaddr_in serv_addr;
    char buffer[1024] = {0};
    const char *hello = "Hello from client";
    // 创建socket
    if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
        printf("
 Socket creation error 
");
        return -1;
    }
    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_port = htons(8080);
    // 转换地址
    if (inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv_addr.sin_addr) <= 0) {
        printf("
Invalid address/ Address not supported 
");
        return -1;
    }
    // 连接socket
    if (connect(sock, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) {
        printf("
Connection Failed 
");
        return -1;
    }
    // 发送数据
    send(sock, hello, strlen(hello), 0);
    printf("Hello message sent
");
    // 读取数据
    valread = read(sock, buffer, 1024);
    printf("Message from server: %s
", buffer);
    // 关闭socket
    close(sock);
    return 0;
}

2、UDP Socket编程

以下是一个简单的UDP Socket编程示例：

服务器端代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
int main() {
    int server_fd;
    struct sockaddr_in address;
    int addrlen = sizeof(address);
    char buffer[1024] = {0};
    const char *hello = "Hello from server";
    // 创建socket
    if ((server_fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) < 0) {
        perror("socket creation failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    // 绑定socket
    address.sin_family = AF_INET;
    address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    address.sin_port = htons(8080);
    if (bind(server_fd, (struct sockaddr *)&address, sizeof(address)) < 0) {
        perror("bind failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    // 接收数据
    int n = recvfrom(server_fd, (char *)buffer, 1024, 0, (struct sockaddr *)&address, (socklen_t *)&addrlen);
    buffer[n] = '';
    printf("Client: %s
", buffer);
    // 发送数据
    sendto(server_fd, (const char *)hello, strlen(hello), 0, (const struct sockaddr *)&address, addrlen);
    // 关闭socket
    close(server_fd);
    return 0;
}

客户端代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
int main() {
    struct sockaddr_in address;
    int sock = 0, valread;
    char buffer[1024] = {0};
    const char *hello = "Hello from client";
    // 创建socket
    if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) < 0) {
        printf("
 Socket creation error 
");
        return -1;
    }
    address.sin_family = AF_INET;
    address.sin_port = htons(8080);
    address.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
    // 发送数据
    sendto(sock, (const char *)hello, strlen(hello), 0, (const struct sockaddr *)&address, sizeof(address));
    // 接收数据
    valread = recvfrom(sock, (char *)buffer, 1024, 0, (struct sockaddr *)&address, (socklen_t *)&address);
    buffer[valread] = '';
    printf("Server: %s
", buffer);
    // 关闭socket
    close(sock);
    return 0;
}

本文介绍了Socket编程的基本概念、原理及实践方法，通过TCP和UDP Socket编程示例，帮助您快速入门，掌握Socket编程对于软件开发人员来说非常重要，希望本文能为您提供一些帮助。

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