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本文深入浅出地介绍了Linux操作系统下的网络编程基础，涵盖Linux网络编程的核心概念和关键技术，旨在为读者提供一套全面的Linux网络编程教程，帮助理解并掌握在网络环境下的编程技能。

本文目录导读：

套接字编程基础
TCP/IP协议
I/O模型

Linux网络编程是计算机科学中的一个重要领域，它涉及在Linux操作系统上进行网络通信的编程技术，本文将详细介绍Linux网络编程的基础知识，包括套接字（Socket）编程、TCP/IP协议、I/O模型等内容。

套接字编程基础

1、套接字的定义

套接字（Socket）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通道，在Linux系统中，套接字是一种特殊的文件描述符，可以通过文件操作API进行操作。

2、套接字的类型

Linux支持多种类型的套接字，主要包括以下几种：

- 流式套接字（SOCK_STREAm）：提供可靠的、面向连接的服务，如TCP协议。

- 数据报套接字（SOCK_DGRAM）：提供不可靠的、无连接的服务，如UDP协议。

- 原始套接字（SOCK_RAW）：提供原始的网络协议接口，可以自定义协议。

3、套接字的创建

创建套接字使用socket函数，其原型为：

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

domain指定通信域，通常为AF_INET（IPv4）或AF_INET6（IPv6）；type指定套接字类型；protocol指定通信协议，通常为0，表示使用默认协议。

4、套接字的绑定

绑定套接字使用bind函数，其原型为：

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

sockfd为创建的套接字文件描述符；addr为指向套接字地址的指针；addrlen为地址长度。

5、套接字的监听

监听套接字使用listen函数，其原型为：

int listen(int sockfd, int backlog);

sockfd为绑定后的套接字文件描述符；backlog为最大同时连接数。

6、套接字的连接

连接套接字使用connect函数，其原型为：

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

sockfd为创建的套接字文件描述符；addr为指向目标地址的指针；addrlen为地址长度。

7、套接字的接受

接受连接使用accept函数，其原型为：

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

sockfd为监听套接字文件描述符；addr为指向客户端地址的指针；addrlen为地址长度。

8、套接字的读写

读写数据使用read和write函数，其原型分别为：

ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);

fd为套接字文件描述符；buf为数据缓冲区；count为读写数据的长度。

TCP/IP协议

1、TCP协议

TCP（传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的传输协议，它通过三次握手建立连接，四次挥手断开连接，并使用序列号和确认号保证数据的可靠传输。

2、IP协议

IP（互联网协议）是一种无连接的、不可靠的传输协议，它负责将数据包从源主机发送到目的主机，但不保证数据包的顺序、完整性或可靠性。

I/O模型

1、阻塞I/O

阻塞I/O是指在进行I/O操作时，进程会被挂起，直到I/O操作完成，在阻塞I/O模型中，进程的状态转换如下：

- 运行状态 -> 阻塞状态（等待I/O） -> 运行状态（I/O完成）

2、非阻塞I/O

非阻塞I/O是指在进行I/O操作时，进程不会被挂起，如果I/O操作没有完成，进程会立即返回，在非阻塞I/O模型中，进程的状态转换如下：

- 运行状态 -> 非阻塞状态（I/O未完成） -> 运行状态（I/O完成）

3、I/O多路复用

I/O多路复用是指同时监控多个文件描述符，当至少一个文件描述符就绪时，进程可以立即进行I/O操作，常用的I/O多路复用技术有select、poll和epoll。

Linux网络编程是计算机科学中一个重要的领域，通过对套接字编程、TCP/IP协议和I/O模型的学习，我们可以更好地理解和实现网络通信程序，在实际应用中，我们需要根据实际需求选择合适的网络编程技术和模型，以提高程序的效率和可靠性。

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