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linux socket连接

Linux Socket连接是计算机网络编程中的一个基本概念,它允许不同计算机上的进程通过网络进行通信。Socket(套接字)是一种通信端点,用于在网络上的两个程序之间传输数据。

基础概念

  1. Socket类型
    • TCP(传输控制协议)Socket:提供可靠的、面向连接的通信。
    • UDP(用户数据报协议)Socket:提供不可靠的、无连接的通信。
  • 地址族
    • AF_INET:用于IPv4地址。
    • AF_INET6:用于IPv6地址。
    • AF_UNIX:用于同一台机器上的进程间通信。
  • 基本操作
    • 创建Socketsocket()
    • 绑定地址bind()
    • 监听连接listen()
    • 接受连接accept()
    • 连接服务器connect()
    • 发送数据send()write()
    • 接收数据recv()read()
    • 关闭Socketclose()

优势

  • 跨平台性:Socket编程可以在不同的操作系统上运行。
  • 灵活性:支持多种协议和地址类型。
  • 广泛的应用:几乎所有的网络应用都基于Socket。

类型与应用场景

  • TCP Sockets
    • 应用场景:Web服务器、电子邮件客户端、文件传输等需要可靠数据传输的场景。
    • 优势:保证数据的顺序和完整性。
  • UDP Sockets
    • 应用场景:实时音视频传输、在线游戏、DNS查询等对延迟敏感的应用。
    • 优势:低延迟,适合不需要可靠传输的场景。

示例代码

TCP服务器示例

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 server_fd, new_socket;
    struct sockaddr_in address;
    int addrlen = sizeof(address);

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

    // 绑定地址
    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);
    }

    // 监听连接
    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);
    }

    char buffer[1024] = {0};
    read(new_socket, buffer, 1024);
    printf("Received: %s\n", buffer);

    close(new_socket);
    close(server_fd);
    return 0;
}

TCP客户端示例

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);

    // Convert IPv4 and IPv6 addresses from text to binary form
    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);
    printf("Hello message sent\n");
    read(sock, buffer, 1024);
    printf("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协议保证数据可靠性,增加重传机制。
  • 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。

通过理解这些基础概念和常见问题,可以更有效地进行Linux Socket编程。

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