Linux下Socket编程详解：从零开始的网络通信之旅

什么是Socket编程？

Socket编程是Linux系统中实现网络通信的重要方式。通过Socket，我们可以创建客户端和服务器之间的连接，进行数据传输。无论你是想开发一个简单的聊天程序，还是构建复杂的分布式系统，Socket都是必不可少的工具。

如果你对网络编程还不是很熟悉，别担心！这篇文章将带你一步步了解Socket编程的基础知识，并提供实用的代码示例。

Socket编程的基本概念

Socket可以理解为两个进程之间通信的端点。在Linux中，Socket通常由IP地址和端口号共同确定。常见的Socket类型包括流式Socket（TCP）和数据报Socket（UDP）。

在使用Socket之前，我们需要调用一些系统函数来创建Socket、绑定地址、监听连接、接受连接等。这些函数都属于sys/socket.h头文件。

Socket编程实战：简单客户端与服务器

下面是一个简单的Socket服务器和客户端的示例代码，帮助你快速上手。

服务器端代码

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

#define PORT 8080

int main() {
    int server_fd, new_socket;
    struct sockaddr_in address;
    int addrlen = sizeof(address);
    char buffer[1024] = {0};
    const char *hello = "Hello from server";

    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(PORT);

    if (bind(server_fd, (struct sockaddr *)&address, sizeof(address)) < 0) {
        perror("Bind failed");
        close(server_fd);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    if (listen(server_fd, 3) < 0) {
        perror("Listen failed");
        close(server_fd);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    printf("Server is listening on port %d...\n", PORT);

    if ((new_socket = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&address, (socklen_t*)&addrlen)) < 0) {
        perror("Accept failed");
        close(server_fd);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    read(new_socket, buffer, 1024);
    printf("Client message: %s\n", buffer);
    send(new_socket, hello, strlen(hello), 0);
    printf("Message sent to client\n");

    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>

#define PORT 8080

int main() {
    int sock = 0;
    struct sockaddr_in serv_addr;
    char buffer[1024] = {0};

    if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
        perror("Socket creation error");
        return -1;
    }

    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_port = htons(PORT);

    if (inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv_addr.sin_addr) <= 0) {
        perror("Invalid address/Address not supported");
        return -1;
    }

    if (connect(sock, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) {
        perror("Connection Failed");
        return -1;
    }

    const char *message = "Hello from client";
    send(sock, message, strlen(message), 0);
    printf("Message sent to server\n");

    read(sock, buffer, 1024);
    printf("Server response: %s\n", buffer);

    close(sock);
    return 0;
}
            

总结

Socket编程是Linux下网络通信的核心技术之一。通过本文的学习，你应该已经掌握了Socket的基本原理和编写简单客户端与服务器的方法。

如果你正在学习网络编程，或者想深入理解Linux下的网络机制，Socket编程绝对是你不可错过的一环。

赶紧动手写一写代码吧，实践才是最好的学习方式！