linux socket套接字

Linux Socket套接字是一种用于进程间通信（IPC）的机制，它允许不同计算机上的进程通过网络进行数据交换。Socket套接字是网络编程的基础，广泛应用于各种网络应用和服务中。

基础概念

Socket（套接字）：在计算机网络中，Socket是网络通信的端点，它允许不同计算机上的进程通过网络进行数据交换。Socket可以看作是IP地址和端口号的组合，它提供了一种抽象，使得程序员可以方便地进行网络通信。

TCP/IP协议栈：Linux Socket套接字通常基于TCP/IP协议栈，它包括四个层次：应用层、传输层、网络层和链路层。Socket套接字在应用层和传输层之间提供了一个接口。

类型

流式套接字（SOCK_STREAM）：基于TCP协议，提供可靠的、面向连接的通信。
数据报套接字（SOCK_DGRAM）：基于UDP协议，提供不可靠的、无连接的通信。
原始套接字（SOCK_RAW）：允许直接访问IP协议，通常用于实现自定义的网络协议。

应用场景

Web服务器和客户端：使用TCP套接字进行HTTP通信。
实时通信应用：如聊天应用、在线游戏，可能使用UDP套接字以实现低延迟。
文件传输：FTP协议使用TCP套接字进行文件传输。
远程登录：SSH协议使用TCP套接字进行安全的远程登录。

示例代码

以下是一个简单的TCP服务器和客户端的示例代码：

TCP服务器

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>

int main() {
    int server_fd, new_socket;
    struct sockaddr_in address;
    int addrlen = sizeof(address);
    char buffer[1024] = {0};

    // 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
    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
    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("Received: %s\n", buffer);

    // 发送数据
    send(new_socket, "Hello from server", 17, 0);
    printf("Hello message sent\n");

    return 0;
}

TCP客户端

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>

int main() {
    int sock = 0;
    struct sockaddr_in serv_addr;
    char buffer[1024] = {0};

    // 创建socket文件描述字
    if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
        printf("\n Socket creation error \n");
        return -1;
    }

    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_port = htons(8080);

    // 将IP地址转换为二进制形式
    if (inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv_addr.sin_addr) <= 0) {
        printf("\nInvalid address/ Address not supported \n");
        return -1;
    }

    // 连接服务器
    if (connect(sock, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) {
        printf("\nConnection Failed \n");
        return -1;
    }

    // 发送数据
    send(sock, "Hello from client", 17, 0);
    printf("Hello message sent\n");

    // 读取数据
    read(sock, buffer, 1024);
    printf("Received: %s\n", buffer);

    return 0;
}