### 实战Linux Socket编程知识点概览
#### 一、Socket编程基础
**1.1 Socket概念简介**
Socket是一种用于进程间通信的机制，它为不同主机间的进程提供了一种可靠的双向通信链路。在Linux环境下，Socket编程是实现网络应用程序的基础之一。
**1.2 Socket类型**
- **流式套接字（SOCK_STREAM）**：提供面向连接的服务，基于TCP协议。
- **数据报套接字（SOCK_DGRAM）**：提供无连接的服务，基于UDP协议。
- **原始套接字（SOCK_RAW）**：可以发送和接收任何类型的IP数据包。
**1.3 Socket地址结构**
- **AF_INET**：IPv4地址族。
- **AF_INET6**：IPv6地址族。
- **AF_UNIX**：本地进程间通信。
#### 二、创建Socket实例
**2.1 创建Socket**
```c
#include <sys/socket.h>
int socket(int domain, int type, int protocol);
```
- `domain`：指定地址族。
- `type`：指定套接字类型。
- `protocol`：通常设置为0表示默认协议。
**2.2 绑定Socket**
```c
#include <sys/socket.h>
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
```
- `sockfd`：Socket文件描述符。
- `addr`：指向地址结构的指针。
- `addrlen`：地址结构的长度。
**2.3 监听Socket**
```c
#include <sys/socket.h>
int listen(int sockfd, int backlog);
```
- `backlog`：指定等待队列的最大长度。
#### 三、服务器端Socket编程
**3.1 接受客户端连接**
```c
#include <sys/socket.h>
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
```
**3.2 读写数据**
- **read()** 和 **write()**
- **recv()** 和 **send()**
```c
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);
ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
```
**3.3 关闭Socket**
```c
#include <unistd.h>
int close(int fd);
```
#### 四、客户端Socket编程
**4.1 连接服务器**
```c
#include <sys/socket.h>
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
```
**4.2 发送与接收数据**
- 使用 **send()** 和 **recv()** 函数。
#### 五、错误处理
**5.1 错误代码**
- **EAGAIN** 或 **EWOULDBLOCK**：资源暂时不可用。
- **EINVAL**：无效参数。
- **ENOMEM**：内存不足。
- **EACCES**：权限问题。
**5.2 错误处理示例**
```c
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
if (connect(sockfd, &serv_addr, sizeof(serv_addr)) == -1) {
perror("ERROR on connect");
exit(1);
}
```
#### 六、高级主题
**6.1 非阻塞模式**
通过设置 **O_NONBLOCK** 标志将Socket设为非阻塞模式。
**6.2 超时设置**
使用 **setsockopt()** 设置读写超时。
**6.3 多线程/多进程**
- 在多线程或多进程中处理多个客户端连接。
**6.4 安全性考虑**
- 加密传输。
- 身份验证。
#### 七、示例代码分析
考虑到给定文件中的“缺页”部分并未提供具体章节或段落的信息，这里提供一个简单的服务器端和客户端示例来帮助理解：
**7.1 服务器端示例**
```c
#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 opt = 1;
int addrlen = sizeof(address);
char buffer[1024] = {0};
char *hello = "Hello from server";
// Creating socket file descriptor
if ((server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == 0) {
perror("socket failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
// Forcefully attaching socket to the port 8080
if (setsockopt(server_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR | SO_REUSEPORT, &opt, sizeof(opt))) {
perror("setsockopt");
exit(EXIT_FAILURE);
}
address.sin_family = AF_INET;
address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
address.sin_port = htons(PORT);
// Forcefully attaching socket to the port 8080
if (bind(server_fd, (struct sockaddr *)&address, sizeof(address)) < 0) {
perror("bind failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
if (listen(server_fd, 3) < 0) {
perror("listen");
exit(EXIT_FAILURE);
}
if ((new_socket = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&address, (socklen_t*)&addrlen)) < 0) {
perror("accept");
exit(EXIT_FAILURE);
}
send(new_socket, hello, strlen(hello), 0);
printf("Hello message sent\n");
return 0;
}
```
**7.2 客户端示例**
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#define PORT 8080
#define IP_ADDRESS "127.0.0.1"
int main() {
int sock = 0, valread;
struct sockaddr_in serv_addr;
char *hello = "Hello from client";
char buffer[1024] = {0};
// Create socket
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);
// Convert IPv4 and IPv6 addresses from text to binary form
if(inet_pton(AF_INET, IP_ADDRESS, &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");
valread = read(sock, buffer, 1024);
printf("%s\n", buffer);
return 0;
}
```
以上是对Linux Socket编程的基础介绍及实际应用示例。对于更深入的学习和实践，建议参考专业书籍如《UNIX Network Programming》等，以便掌握更多高级特性和技术细节。
- 1
- 2
- 3
前往页