[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

本文介绍了Linux操作系统下Socket编程的基础知识和实践方法，旨在帮助初学者快速掌握Socket编程技能。教程从Socket的基本概念开始，逐步深入讲解了Socket的创建、连接、数据传输等关键步骤，为菜鸟程序员提供了实用的学习资源。

本文目录导读：

Socket基础概念
Socket编程步骤
实例

Socket编程是计算机网络编程中非常重要的一部分，它允许程序通过计算机网络进行数据交换，Socket起源于UNIX操作系统，但随着网络技术的发展，Socket编程已经成为了各种操作系统和编程语言中普遍支持的特性，本文将为您介绍Socket编程的基础知识，并通过实例帮助您快速入门。

Socket基础概念

1、Socket

Socket是计算机网络中的一个端点，可以看作是不同计算机上的进程间通信的一个通道，在UNIX系统中，Socket可以看作是一个特殊的文件，用于进程间的通信。

2、端口（Port）

端口是Socket通信中用于区分不同进程的逻辑标识符，每个Socket都会绑定一个端口号，用于网络通信，端口号范围是0~65535，其中0~1023为系统保留端口。

3、地址族（Address Family）

地址族用于指定Socket使用的网络协议族，常见的地址族有IPv4和IPv6，IPv4使用32位地址，而IPv6使用128位地址。

4、传输协议（Transport Protocol）

传输协议定义了Socket通信过程中数据传输的方式，常见的传输协议有TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）。

Socket编程步骤

Socket编程分为服务器端和客户端两个部分，下面分别介绍服务器端和客户端的Socket编程步骤。

1、服务器端

（1）创建Socket

int socket(int domain, int type, int protocol);

domain：地址族，如AF_INET（IPv4）、AF_INET6（IPv6）等。

type：传输协议类型，如SOCK_STREAM（TCP）、SOCK_DGRAM（UDP）等。

protocol：传输协议，通常设置为0，由系统自动选择。

（2）绑定地址

int bind(int sock, const struct sockaddr *addr, socklen_t len);

sock：创建的Socket。

addr：指向地址结构的指针，包含IP地址和端口号。

len：地址结构的长度。

（3）监听

int listen(int sock, int backlog);

sock：创建的Socket。

backlog：允许的最大连接数。

（4）接受连接

int accept(int sock, struct sockaddr *addr, socklen_t *len);

sock：创建的Socket。

addr：指向地址结构的指针，用于保存客户端地址。

len：地址结构的长度。

（5）发送数据

int send(int sock, const void *data, size_t size, int flags);

sock：创建的Socket。

data：发送数据的指针。

size：发送数据的长度。

flags：发送标志，通常设置为0。

（6）接收数据

int recv(int sock, void *data, size_t size, int flags);

sock：创建的Socket。

data：接收数据的指针。

size：接收数据的长度。

flags：接收标志，通常设置为0。

（7）关闭连接

int close(int sock);

sock：创建的Socket。

2、客户端

（1）创建Socket

int socket(int domain, int type, int protocol);

与服务器端相同。

（2）连接服务器

int connect(int sock, const struct sockaddr *addr, socklen_t len);

sock：创建的Socket。

addr：指向服务器地址结构的指针。

len：地址结构的长度。

（3）发送数据

int send(int sock, const void *data, size_t size, int flags);

与服务器端相同。

（4）接收数据

int recv(int sock, void *data, size_t size, int flags);

与服务器端相同。

（5）关闭连接

int close(int sock);

与服务器端相同。

实例

下面提供一个简单的TCP Socket编程实例，实现客户端和服务器端的通信。

1、服务器端

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
int main() {
    int serv_sock, clnt_sock;
    struct sockaddr_in serv_addr, clnt_addr;
    socklen_t clnt_addr_size;
    serv_sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (serv_sock == -1) {
        perror("socket");
        exit(1);
    }
    memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    serv_addr.sin_port = htons(12345);
    if (bind(serv_sock, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) == -1) {
        perror("bind");
        exit(1);
    }
    if (listen(serv_sock, 5) == -1) {
        perror("listen");
        exit(1);
    }
    printf("Server is running...
");
    clnt_addr_size = sizeof(clnt_addr);
    clnt_sock = accept(serv_sock, (struct sockaddr*)&clnt_addr, &clnt_addr_size);
    if (clnt_sock == -1) {
        perror("accept");
        exit(1);
    }
    char buffer[1024];
    while (1) {
        int str_len = recv(clnt_sock, buffer, sizeof(buffer) - 1, 0);
        if (str_len == 0) {
            printf("Client disconnected
");
            break;
        }
        buffer[str_len] = '';
        printf("Received: %s
", buffer);
        send(clnt_sock, buffer, str_len, 0);
    }
    close(clnt_sock);
    close(serv_sock);
    return 0;
}

2、客户端

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
int main() {
    int sock;
    struct sockaddr_in serv_addr;
    char buffer[1024];
    sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (sock == -1) {
        perror("socket");
        exit(1);
    }
    memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
    serv_addr.sin_port = htons(12345);
    if (connect(sock, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) == -1) {
        perror("connect");
        exit(1);
    }
    while (1) {
        printf("Input: ");
        fgets(buffer, sizeof(buffer), stdin);
        send(sock, buffer, strlen(buffer), 0);
        int str_len = recv(sock, buffer, sizeof(buffer) - 1, 0);
        buffer[str_len] = '';
        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、地址族、传输协议等，以及服务器端和客户端的Socket编程步骤，通过一个简单的TCP Socket编程实例，帮助读者快速入门Socket编程，在实际开发中，Socket编程具有广泛的应用场景，掌握Socket编程是网络编程的基础。

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