linux 下socket通信

在Linux操作系统中，Socket通信是一种基于TCP/IP协议族的进程间通信方式，广泛应用于网络服务的实现，如HTTP、FTP等。本篇文章将深入探讨如何在Linux环境下进行Socket编程，以实现客户端和服务器端的通信。 我们需要理解Socket的基本概念。Socket可以看作是两台计算机之间通信的端点，它提供了进程间网络通信的能力。在Linux中，Socket接口是通过C语言的API（应用程序编程接口）提供的，开发者可以调用这些函数来创建、绑定、监听、连接和发送/接收数据。 1. **创建Socket**： 使用`socket()`函数创建一个Socket，需要指定协议类型（如TCP或UDP）、地址家族（如AF_INET用于IPv4，AF_INET6用于IPv6）以及套接字类型（如SOCK_STREAM用于TCP，SOCK_DGRAM用于UDP）。 2. **配置Socket地址**： 对于IPv4，使用`struct sockaddr_in`结构体来存储IP地址和端口号；对于IPv6，使用`struct sockaddr_in6`。使用`inet_pton()`函数将IP字符串转换为二进制格式，`ntohs()`和`htons()`用于端口的网络字节序与主机字节序转换。 3. **绑定Socket**： 使用`bind()`函数将Socket与本地地址关联起来，确保服务器知道自己的身份。 4. **监听Socket**： 对于服务器端，调用`listen()`函数设置最大连接队列长度，表示能同时处理多少个客户端连接请求。 5. **接受连接**： 服务器端使用`accept()`函数等待并接受来自客户端的连接请求，返回一个新的Socket用于与客户端通信。 6. **连接Socket**： 客户端使用`connect()`函数向服务器发起连接请求，指定服务器的IP地址和端口号。 7. **发送和接收数据**： 一旦连接建立，双方都可以使用`send()`和`recv()`函数发送和接收数据。需要注意的是，这些函数可能无法一次处理完所有数据，因此需要循环调用来确保数据完整传输。 8. **关闭Socket**： 当通信结束时，使用`close()`函数关闭Socket，释放资源。 此外，还有以下关键知识点： - **阻塞与非阻塞**：默认情况下，Socket操作（如`recv()`）是阻塞的，意味着如果没有数据可读或连接未建立，函数会暂停执行，直到有数据或连接成功。非阻塞模式下，如果没有数据可读，函数会立即返回。 - **多路复用**：`select()`、`poll()`和`epoll`是用于多路复用的机制，它们允许程序同时监控多个Socket，当某个Socket就绪时（有数据可读或可写），程序会得到通知。 - **错误处理**：在Socket编程中，需要检查每个函数调用的返回值，以处理可能出现的错误，如`errno`全局变量可以提供错误信息。 - **套接字选项**：`setsockopt()`和`getsockopt()`函数可以设置或获取Socket的特定选项，如超时时间、重试次数等。 - **信号处理**：在长时间运行的服务中，可能需要处理各种信号，如SIGINT（Ctrl+C）用于终止程序，SIGCHLD用于处理子进程退出。 Linux下的Socket通信是构建网络服务的基础，涉及网络编程的多个核心概念和技术。理解和掌握这些知识点对于开发网络应用至关重要。