linux socket程序

Linux Socket程序是一种用于实现网络通信的应用程序，它允许不同计算机之间的进程进行数据交换。Socket（套接字）是一种通信端点，它允许不同计算机上的进程通过一个网络进行通信。

基础概念

Socket类型：
- 流式Socket（SOCK_STREAM）：提供可靠的、面向连接的通信流，如TCP协议。
- 数据报Socket（SOCK_DGRAM）：提供无连接的、不可靠的数据报服务，如UDP协议。

地址族：
- AF_INET：IPv4地址族。
- AF_INET6：IPv6地址族。
常用函数：
- socket()：创建一个套接字。
- bind()：将套接字绑定到一个地址。
- listen()：监听传入连接。
- accept()：接受一个传入连接。
- connect()：连接到服务器。
- send() 和 recv()：发送和接收数据。
- close()：关闭套接字。

优势

跨平台性：Socket编程可以在不同的操作系统上实现。
灵活性：支持多种协议（TCP/UDP）和地址族。
高效性：直接与网络层交互，减少了中间环节。

类型

TCP Socket：面向连接，可靠传输。
UDP Socket：无连接，速度快但不保证数据包的顺序和完整性。

应用场景

Web服务器和客户端：HTTP/HTTPS协议基于TCP。
实时通信系统：如在线游戏、聊天应用，可能使用UDP以实现低延迟。
远程登录服务：如SSH，使用TCP确保数据的安全性和完整性。

示例代码（TCP服务器和客户端）

服务器端：

#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);

    if ((server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == 0) {
        perror("socket failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    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);
    }

    if (listen(server_fd, 3) < 0) {
        perror("listen");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    if ((new_socket = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&address, (socklen_t*)&addrlen)) < 0) {
        perror("accept");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    char buffer[1024] = {0};
    read(new_socket, buffer, 1024);
    printf("Message from client: %s\n", buffer);
    close(new_socket);
    close(server_fd);
    return 0;
}

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 *hello = "Hello from client";
    char buffer[1024] = {0};

    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);

    if (inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv_addr.sin_addr) <= 0) {
        printf("\nInvalid address/ Address not supported \n");
        return -1;
    }

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

    send(sock, hello, strlen(hello), 0);
    read(sock, buffer, 1024);
    printf("Message from server: %s\n", buffer);
    close(sock);
    return 0;
}