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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

  1. 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()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

代码语言:txt
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#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

代码语言:txt
复制
#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;
}

常见问题及解决方法

  1. 连接超时
    • 原因:网络延迟或服务器未响应。
    • 解决方法:增加超时设置,检查服务器状态。
  • 数据丢失
    • 原因:网络不稳定或程序错误。
    • 解决方法:使用TCP协议保证数据完整性,或在UDP基础上实现重传机制。
  • 端口冲突
    • 原因:多个应用尝试绑定同一端口。
    • 解决方法:更改端口号或使用动态端口分配。

通过以上信息,你应该能够理解Linux Socket程序的基础概念、优势、类型、应用场景以及常见问题的解决方法。

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