linux socket通信程序

基础概念

Linux Socket通信是一种基于TCP/IP协议的网络通信方式，它允许不同计算机之间通过网络进行数据交换。Socket是网络通信的基本构建块，它提供了一种在不同计算机之间传输数据的机制。在Linux系统中，Socket可以分为流式套接字（SOCK_STREAM）和数据报套接字（SOCK_DGRAM）两种类型。

类型

流式套接字（SOCK_STREAM）：基于TCP协议，提供可靠的、面向连接的字节流服务。
数据报套接字（SOCK_DGRAM）：基于UDP协议，提供无连接的、不可靠的数据报服务。

应用场景

Web服务器和客户端：HTTP/HTTPS协议通常使用流式套接字。
实时通信：如聊天应用、在线游戏等，可能会使用数据报套接字以实现低延迟的通信。
文件传输：如FTP协议，使用流式套接字确保数据的可靠传输。
远程命令执行：如SSH协议，使用流式套接字提供安全的远程登录和命令执行。

示例代码

以下是一个简单的Linux Socket通信示例，使用C语言实现一个简单的TCP服务器和客户端。

TCP服务器

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

#define PORT 8080
#define BUFFER_SIZE 1024

int main() {
    int server_fd, new_socket;
    struct sockaddr_in address;
    int addrlen = sizeof(address);
    char buffer[BUFFER_SIZE] = {0};
    const char *hello = "Hello from server";

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

    // 绑定套接字
    address.sin_family = AF_INET;
    address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    address.sin_port = htons(PORT);

    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);
    }

    // 发送数据
    send(new_socket, hello, strlen(hello), 0);
    printf("Hello message sent\n");

    // 接收数据
    read(new_socket, buffer, BUFFER_SIZE);
    printf("%s\n", buffer);

    close(new_socket);
    close(server_fd);

    return 0;
}

TCP客户端

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

#define PORT 8080
#define BUFFER_SIZE 1024

int main() {
    struct sockaddr_in serv_addr;
    int sock = 0;
    char buffer[BUFFER_SIZE] = {0};
    const char *hello = "Hello from client";

    // 创建套接字
    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(PORT);

    // 将IP地址从字符串转换为网络字节顺序
    if (inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv_addr.sin_addr) <= 0) {
        printf("\nInvalid address/ Address not supported \n");
        return -1;
    }

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

    // 发送数据
    send(sock, hello, strlen(hello), 0);
    printf("Hello message sent\n");

    // 接收数据
    read(sock, buffer, BUFFER_SIZE);
    printf("%s\n", buffer);

    close(sock);

    return 0;
}

参考链接

常见问题及解决方法

连接超时：
- 原因：可能是服务器未启动、端口被占用、防火墙阻止连接等。
- 解决方法：检查服务器是否启动，端口是否被占用，配置防火墙允许连接。

数据传输不完整：
- 原因：可能是网络不稳定、缓冲区大小不足等。
- 解决方法：增加缓冲区大小，使用可靠的传输协议（如TCP），检查网络稳定性。
权限问题：
- 原因：可能是运行程序的用户没有足够的权限。
- 解决方法：使用root权限运行程序，或者修改文件和目录的权限。

通过以上信息，您应该能够更好地理解Linux Socket通信的基础概念、优势、类型、应用场景以及常见问题的解决方法。