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本文介绍了Linux操作系统下Socket编程的基础知识和实践应用，旨在帮助初学者从基础理论到实际操作逐步掌握Socket编程技巧，内容涵盖Socket的基本概念、创建、连接、数据传输等关键环节。

本文目录导读：

Socket基础概念
Socket编程步骤
Socket编程实例

Socket编程是计算机网络编程中非常重要的一个部分，它允许程序在不同的计算机之间进行通信，Socket是操作系统提供的编程接口，用于实现网络通信，本文将为您详细介绍Socket编程的基础知识，帮助您快速入门。

Socket基础概念

1、Socket

Socket起源于UNIX，是一种用于实现进程间通信的抽象层，在网络编程中，Socket用于实现不同计算机上的进程间通信，Socket可以看作是不同计算机之间的“通道”，通过这个通道，数据可以在两个进程之间传输。

2、端口（Port）

端口是计算机上的一个逻辑概念，用于区分不同的网络服务，每个端口都有一个端口号，端口号范围从0到65535，操作系统会为每个网络服务分配一个端口号，以便于网络通信。

3、地址（Address）

地址是指计算机在网络中的唯一标识，在IPv4中，地址由32位二进制数组成，通常表示为四个十进制数，如192.168.1.1，在IPv6中，地址由128位二进制数组成。

4、协议（Protocol）

协议是计算机网络中通信双方共同遵守的规则，常见的协议有TCP（传输控制协议）、UDP（用户数据报协议）等。

Socket编程步骤

1、创建Socket

在Socket编程中，首先要创建一个Socket，创建Socket的过程实际上是创建一个端口的操作，以下是一个创建Socket的示例代码：

#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
int socket_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (socket_fd == -1) {
    perror("socket");
    exit(EXIT_FAILURE);
}

2、绑定地址和端口

创建Socket后，需要将Socket绑定到一个地址和端口上，以下是一个绑定地址和端口的示例代码：

struct sockaddr_in server_addr;
server_addr.sin_family = AF_INET;
server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.1");
server_addr.sin_port = htons(8080);
if (bind(socket_fd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) == -1) {
    perror("bind");
    exit(EXIT_FAILURE);
}

3、监听连接

绑定地址和端口后，需要监听来自客户端的连接请求，以下是一个监听连接的示例代码：

if (listen(socket_fd, 10) == -1) {
    perror("listen");
    exit(EXIT_FAILURE);
}

4、接受连接

当有客户端发起连接请求时，服务器需要接受这个连接，以下是一个接受连接的示例代码：

struct sockaddr_in client_addr;
socklen_t client_addr_len = sizeof(client_addr);
int client_fd = accept(socket_fd, (struct sockaddr *)&client_addr, &client_addr_len);
if (client_fd == -1) {
    perror("accept");
    exit(EXIT_FAILURE);
}

5、通信

连接建立后，服务器和客户端就可以进行通信了，以下是一个通信的示例代码：

char buffer[1024];
int read_size = read(client_fd, buffer, sizeof(buffer));
if (read_size == -1) {
    perror("read");
    exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("Received data: %s
", buffer);
write(client_fd, "Hello, client!
", 17);

6、关闭连接

通信完成后，需要关闭Socket连接，以下是一个关闭连接的示例代码：

close(client_fd);
close(socket_fd);

Socket编程实例

下面是一个简单的Socket编程实例，包括服务器端和客户端：

1、服务器端

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
int main() {
    int socket_fd, client_fd;
    struct sockaddr_in server_addr, client_addr;
    socklen_t client_addr_len = sizeof(client_addr);
    char buffer[1024];
    // 创建Socket
    socket_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (socket_fd == -1) {
        perror("socket");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    // 绑定地址和端口
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.1");
    server_addr.sin_port = htons(8080);
    if (bind(socket_fd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) == -1) {
        perror("bind");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    // 监听连接
    if (listen(socket_fd, 10) == -1) {
        perror("listen");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    printf("Server is running on port 8080...
");
    // 接受连接
    client_fd = accept(socket_fd, (struct sockaddr *)&client_addr, &client_addr_len);
    if (client_fd == -1) {
        perror("accept");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    // 通信
    int read_size = read(client_fd, buffer, sizeof(buffer));
    if (read_size == -1) {
        perror("read");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    printf("Received data: %s
", buffer);
    write(client_fd, "Hello, client!
", 17);
    // 关闭连接
    close(client_fd);
    close(socket_fd);
    return 0;
}

2、客户端

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
int main() {
    int socket_fd;
    struct sockaddr_in server_addr;
    char buffer[1024];
    // 创建Socket
    socket_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (socket_fd == -1) {
        perror("socket");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    // 设置服务器地址
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.1");
    server_addr.sin_port = htons(8080);
    // 连接服务器
    if (connect(socket_fd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) == -1) {
        perror("connect");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    // 发送数据
    strcpy(buffer, "Hello, server!");
    write(socket_fd, buffer, strlen(buffer));
    // 接收数据
    int read_size = read(socket_fd, buffer, sizeof(buffer));
    if (read_size == -1) {
        perror("read");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    printf("Received data: %s
", buffer);
    // 关闭连接
    close(socket_fd);
    return 0;
}

本文介绍了Socket编程的基础知识，包括Socket的概念、创建Socket、绑定地址和端口、监听连接、接受连接、通信和关闭连接等步骤，通过一个简单的实例，展示了服务器端和客户端的通信过程，希望这篇文章能帮助您快速入门Socket编程。

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