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本文介绍了Linux操作系统下的Socket编程基础与实践，涵盖从理论到具体应用的过程，旨在帮助读者掌握sockets编程的基本概念和方法。

本文目录导读：

1. Socket编程概述
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，它允许计算机之间的通信和数据交换，本文将为您详细介绍Socket编程的基本概念、原理以及实践操作，帮助您快速入门Socket编程。

Socket编程概述

1、定义

Socket（套接字）是计算机网络通信的基本单元，可以看作是不同计算机进程之间进行数据交换的端点，Socket编程是指利用Socket实现网络通信的编程方法。

2、分类

根据通信协议的不同，Socket可以分为以下几种类型：

- TCP（传输控制协议）Socket：提供可靠的、面向连接的服务。

- UDP（用户数据报协议）Socket：提供不可靠的、无连接的服务。

- SSL（安全套接字层）Socket：在TCP Socket的基础上，增加了加密和安全认证功能。

Socket编程基础

1、基本概念

- 服务器（Server）：提供服务的计算机进程。

- 客户端（Client）：请求服务的计算机进程。

- 端口（Port）：用于区分不同服务的逻辑标识。

2、编程流程

Socket编程的基本流程包括以下几个步骤：

- 创建Socket

- 绑定地址和端口

- 监听连接

- 接受连接

- 数据传输

- 关闭连接

3、API函数

Socket编程涉及到一系列API函数，以下是一些常用的函数：

- socket()：创建Socket

- bind()：绑定地址和端口

- listen()：监听连接

- accept()：接受连接

- send()：发送数据

- recv()：接收数据

- close()：关闭连接

Socket编程实践

1、TCP Socket编程示例

以下是一个简单的TCP Socket编程示例，包括服务器端和客户端：

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 server_fd, client_fd;
    struct sockaddr_in server_addr, client_addr;
    socklen_t client_addr_len = sizeof(client_addr);
    char buffer[1024] = {0};
    const char* message = "Hello from server";
    // 创建Socket
    if ((server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == 0) {
        perror("socket failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    // 绑定地址和端口
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_port = htons(8080);
    server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    if (bind(server_fd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr)) < 0) {
        perror("bind failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    // 监听连接
    if (listen(server_fd, 3) < 0) {
        perror("listen failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    // 接受连接
    if ((client_fd = accept(server_fd, (struct sockaddr*)&client_addr, &client_addr_len)) < 0) {
        perror("accept failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    // 发送数据
    send(client_fd, message, strlen(message), 0);
    printf("Message sent
");
    // 关闭连接
    close(client_fd);
    close(server_fd);
    return 0;
}

客户端：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
int main() {
    int sock;
    struct sockaddr_in server_addr;
    char buffer[1024] = {0};
    const char* server_ip = "127.0.0.1";
    int port = 8080;
    // 创建Socket
    if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
        printf("
 Socket creation error 
");
        return -1;
    }
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_port = htons(port);
    server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(server_ip);
    // 连接服务器
    if (connect(sock, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr)) < 0) {
        printf("
Connection Failed 
");
        return -1;
    }
    // 接收数据
    read(sock, buffer, 1024);
    printf("Message from server: %s
", buffer);
    // 关闭连接
    close(sock);
    return 0;
}

2、UDP Socket编程示例

以下是一个简单的UDP Socket编程示例，包括服务器端和客户端：

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 server_fd;
    struct sockaddr_in server_addr, client_addr;
    socklen_t client_addr_len = sizeof(client_addr);
    char buffer[1024] = {0};
    const char* message = "Hello from server";
    // 创建Socket
    if ((server_fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) == 0) {
        perror("socket failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    // 绑定地址和端口
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_port = htons(8080);
    server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    if (bind(server_fd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr)) < 0) {
        perror("bind failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    // 接收数据
    recvfrom(server_fd, buffer, 1024, 0, (struct sockaddr*)&client_addr, &client_addr_len);
    printf("Client message: %s
", buffer);
    // 发送数据
    sendto(server_fd, message, strlen(message), 0, (struct sockaddr*)&client_addr, client_addr_len);
    printf("Message sent
");
    // 关闭连接
    close(server_fd);
    return 0;
}

客户端：

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

Socket编程是计算机网络编程的核心内容，掌握Socket编程对于开发网络应用程序具有重要意义，本文介绍了Socket编程的基本概念、原理和实践操作，希望对您的学习有所帮助，在学习过程中，建议多动手实践，以便更好地理解和掌握Socket编程。

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