Linux下Socket编程入门例子

在Linux系统中，Socket编程是实现网络通信的基础。本文将通过一个简单的入门示例来介绍如何在Linux下创建TCP连接和监听连接。我们来看一下涉及到的关键知识点： 1. **套接字（Socket）**: 套接字是网络通信中的一个重要概念，它是进程间通信的一种方式，尤其在网络环境中，它提供了进程之间的数据传输通道。在Linux中，套接字分为多种类型，如流式套接字（SOCK_STREAM，对应TCP）和数据报套接字（SOCK_DGRAM，对应UDP）。 2. **TCP连接**: TCP（Transmission Control Protocol）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。在TCP连接中，数据会被分成多个数据段并按顺序发送，确保数据的完整性和可靠性。 3. **socket函数**: `socket()` 函数用于创建一个套接字描述符，是进行Socket编程的第一步。它的原型为 `int socket(int domain, int type, int protocol)`，参数domain指定协议族（如PF_INET代表IPv4），type指定套接字类型，protocol通常是0，表示使用默认协议。 4. **connect函数**: `connect()` 函数用于建立一个到远程服务器的连接。它的原型为 `int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen)`，参数sockfd是套接字描述符，addr是服务器地址结构体指针，addrlen是该结构体的大小。 5. **bind函数**: `bind()` 函数将套接字与本地地址关联起来，以便接收来自特定端口的数据。它的原型为 `int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen)`，参数sockfd是套接字描述符，addr是本地地址结构体指针，addrlen是该结构体的大小。 6. **listen函数**: `listen()` 函数使套接字变为监听模式，准备接受连接。它的原型为 `int listen(int sockfd, int backlog)`，参数sockfd是已绑定的套接字描述符，backlog指定等待连接的最大队列长度。 7. **accept函数**: `accept()` 函数用于接收一个连接请求，返回一个新的套接字描述符用于处理此连接。它的原型为 `int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen)`，参数sockfd是监听套接字，addr是存放客户端地址的结构体指针，addrlen是该结构体的大小。 8. **setsockopt函数**: `setsockopt()` 函数用于设置套接字选项。在这个例子中，`SO_REUSEADDR` 选项允许套接字在被关闭后立即重用地址，避免了TIME_WAIT状态带来的问题。 现在，我们分析给出的代码： - `create_tcp_connection` 函数用于创建一个TCP连接到指定的IP和端口。它首先调用 `socket()` 创建套接字，然后设置 `SO_REUSEADDR` 选项，接着填充 `sockaddr_in` 结构体，最后使用 `connect()` 建立连接。 - `wait_for_connection` 函数用于创建一个监听套接字，并等待客户端连接。它同样调用 `socket()` 创建套接字，设置 `SO_REUSEADDR` 选项，然后使用 `bind()` 绑定本地地址，接着调用 `listen()` 开始监听，最后在循环中使用 `accept()` 接受连接。 这个简单的例子展示了如何在Linux下使用Socket进行TCP连接的创建和监听，是学习Socket编程的起点。在实际应用中，还需要处理错误，添加网络数据的发送和接收等功能。理解这些基本概念和函数的使用，对于深入学习网络编程至关重要。