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本文介绍了Linux网络编程的基础知识，涵盖网络通信的核心概念，旨在帮助读者开启网络编程的大门。内容包括Linux环境下网络编程的基本原理、关键技术和实践教程，为深入学习Linux网络编程打下坚实基础。

本文目录导读：

1. Linux网络编程基本概念
2. Linux网络编程核心API
3. Linux网络编程实践应用

Linux作为一种开源的操作系统，以其高效、稳定和灵活的特性，在服务器、嵌入式设备和云计算等领域得到了广泛应用，网络编程是Linux系统开发的重要组成部分，掌握Linux网络编程基础对于开发高效、稳定的网络应用至关重要，本文将从Linux网络编程的基本概念、核心API以及实践应用等方面进行介绍。

Linux网络编程基本概念

1、网络协议

网络协议是计算机网络中进行数据交换的规则和约定，常见的网络协议有TCP/IP、UDP、HTTP、FTP等，Linux网络编程主要基于TCP/IP协议族，包括传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。

2、套接字（Socket）

套接字是网络通信过程中端点的抽象概念，可以看作是不同进程间通信的“门”，在Linux系统中，套接字是一种特殊的文件描述符，用于实现进程间通信。

3、网络地址

网络地址用于标识网络中的设备，在IPv4中，网络地址由32位二进制数组成，分为网络部分和主机部分，IPv6使用128位二进制数表示网络地址。

Linux网络编程核心API

1、socket函数

socket函数用于创建套接字，其原型为：

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

参数domain指定创建套接字的域，通常为AF_INET（IPv4）或AF_INET6（IPv6）；参数type指定套接字的类型，如SOCK_STREAM（TCP）或SOCK_DGRAM（UDP）；参数protocol指定套接字使用的协议，通常为0，表示自动选择。

2、bind函数

bind函数用于将套接字绑定到指定的网络地址和端口，其原型为：

int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

参数sockfd为创建的套接字文件描述符；参数addr为指向网络地址结构的指针；参数addrlen为地址结构的大小。

3、listen函数

listen函数用于监听套接字上的连接请求，其原型为：

int listen(int sockfd, int backlog);

参数sockfd为创建的套接字文件描述符；参数backlog指定等待连接队列的最大长度。

4、accept函数

accept函数用于接受连接请求，其原型为：

int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

参数sockfd为监听套接字文件描述符；参数addr为指向网络地址结构的指针；参数addrlen为地址结构的大小。

5、send函数和recv函数

send函数和recv函数用于发送和接收数据，其原型分别为：

ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);

参数sockfd为套接字文件描述符；参数buf为指向数据的指针；参数len为数据长度；参数flags为操作标志。

Linux网络编程实践应用

1、简单TCP客户端和服务器

下面是一个简单的TCP客户端和服务器示例：

服务器端：

#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文件描述符
    if ((server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == 0) {
        perror("socket failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    // 绑定socket到端口8080
    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
");
    return 0;
}

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>
int main() {
    struct sockaddr_in address;
    int sock = 0, valread;
    struct sockaddr_in serv_addr;
    const char *hello = "Hello from client";
    char buffer[1024] = {0};
    // 创建socket文件描述符
    if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
        printf("
 Socket creation error 
");
        return -1;
    }
    memset(&serv_addr, '0', sizeof(serv_addr));
    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_port = htons(8080);
    // 将地址从文本形式转换为二进制形式
    if (inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv_addr.sin_addr) <= 0) {
        printf("
Invalid address/ Address not supported 
");
        return -1;
    }
    // 连接到服务器
    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);
    return 0;
}

2、简单UDP客户端和服务器

下面是一个简单的UDP客户端和服务器示例：

服务器端：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
int main() {
    int server_fd;
    struct sockaddr_in address;
    char buffer[1024] = {0};
    const char *hello = "Hello from server";
    int addrlen = sizeof(address);
    // 创建socket文件描述符
    if ((server_fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) < 0) {
        perror("socket creation failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    // 绑定socket到端口8080
    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
    recvfrom(server_fd, (char *)buffer, 1024, 0, (struct sockaddr *)&address, (socklen_t *)&addrlen);
    printf("Message from client: %s
", buffer);
    // 发送数据
    sendto(server_fd, (const char *)hello, strlen(hello), 0, (const struct sockaddr *)&address, addrlen);
    printf("Hello message sent
");
    return 0;
}

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>
int main() {
    struct sockaddr_in address;
    int sock = 0, valread;
    char buffer[1024] = {0};
    const char *hello = "Hello from client";
    // 创建socket文件描述符
    if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) < 0) {
        printf("
 Socket creation error 
");
        return -1;
    }
    memset(&address, '0', sizeof(address));
    address.sin_family = AF_INET;
    address.sin_port = htons(8080);
    // 将地址从文本形式转换为二进制形式
    if (inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &address.sin_addr) <= 0) {
        printf("
Invalid address/ Address not supported 
");
        return -1;
    }
    // 发送数据
    sendto(sock, (const char *)hello, strlen(hello), 0, (const struct sockaddr *)&address, sizeof(address));
    printf("Hello message sent
");
    // 接收数据
    valread = recvfrom(sock, (char *)buffer, 1024, 0, (struct sockaddr *)&address, (socklen_t *)&

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