linux unix sock

Linux和Unix系统中的socket（套接字）是一种用于进程间通信（IPC）的机制，它允许不同计算机上的进程通过网络进行数据交换。Socket API提供了一种标准的方法来创建和使用套接字，从而实现网络通信。

基础概念

Socket：一个通信端点，可以用来发送和接收数据。它可以是TCP（传输控制协议）或UDP（用户数据报协议）类型的。

TCP：面向连接的协议，提供可靠的数据传输服务，确保数据包按顺序到达且无丢失。

UDP：无连接的协议，不保证数据包的顺序或可靠性，但传输速度快。

优势

跨平台性：Socket编程可以在不同的操作系统上运行，包括Linux和Unix。
灵活性：支持多种协议（TCP/UDP），适用于不同的应用场景。
广泛的应用：从简单的客户端-服务器模型到复杂的网络应用，如Web服务器、聊天应用等。

类型

流式套接字（SOCK_STREAM）：基于TCP协议，提供可靠的、双向的、基于连接的通信。
数据报套接字（SOCK_DGRAM）：基于UDP协议，提供不可靠的、无连接的通信。
原始套接字（SOCK_RAW）：允许直接访问IP层，通常用于实现自定义的协议。

应用场景

Web服务器和客户端：使用HTTP协议进行通信。
实时通信应用：如在线游戏、视频会议，可能使用UDP以实现低延迟。
文件传输：FTP协议使用TCP确保文件完整传输。
远程登录：SSH协议使用TCP提供安全的远程访问。

示例代码

以下是一个简单的TCP服务器和客户端的示例代码：

服务器端（server.c）：

#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);
    char buffer[1024] = {0};

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

    // 绑定socket
    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
    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);
    }

    // 读取数据
    read(new_socket, buffer, 1024);
    printf("Message from client: %s\n", buffer);

    // 发送响应
    send(new_socket, "Hello from server", strlen("Hello from server"), 0);
    printf("Response sent to client\n");

    return 0;
}

客户端（client.c）：

#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 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);

    // 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;
    }

    // 发送消息
    send(sock, "Hello from client", strlen("Hello from client"), 0);
    printf("Message sent to server\n");

    // 接收响应
    read(sock, buffer, 1024);
    printf("Response from server: %s\n", buffer);

    return 0;
}