linux socket()

Linux `socket()` 基础概念

socket() 是 Linux 系统中的一个系统调用，用于创建一个套接字（socket），它是网络通信的基础。套接字是一种抽象的端点，用于在网络上进行数据交换。

基本概念

套接字类型：
- 流式套接字（SOCK_STREAM）：提供可靠的、面向连接的通信流，通常使用 TCP 协议。
- 数据报套接字（SOCK_DGRAM）：提供无连接的数据报服务，通常使用 UDP 协议。
- 原始套接字（SOCK_RAW）：允许访问底层协议，如 IP 或 ICMP。

地址族：
- AF_INET：IPv4 地址族。
- AF_INET6：IPv6 地址族。
- AF_UNIX：用于本地进程间通信。

类型与应用场景

TCP 套接字：适用于需要可靠传输的应用，如网页浏览、文件传输等。
UDP 套接字：适用于实时性要求高的应用，如在线游戏、视频会议等。
原始套接字：通常用于网络协议分析、安全研究等高级用途。

示例代码

以下是一个简单的 TCP 客户端和服务器示例：

服务器端代码：

#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(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;
}

客户端代码：

#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";

    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;
    }

    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");
    return 0;
}