Linux环境下C语言网络编程-Socket

一、前言

在网络编程中,Socket编程是非常重要的,它允许在不同主机或者不同进程之间进行通信。当我们的项目需要接入远程操作时,离不开Socket的应用。本文将记录一下我的学习Socket的心得记录。

二、Socket编程的基本概念

Socket,别名套接字,是计算机网络通信的基本单元。它可以看作是两个网络程序进行通信时,各自通信连接中的端点。其编程主要涉及以下几个步骤:

  1. **创建Socket:**使用socket()函数创建一个Socket。
  2. **绑定(Bind):**使用bind函数将Socket绑定到一个本地地址和端口
  3. 监听(Listen):使用listen()函数使Socket进入监听状态,等待客户端的连接请求。
  4. 接受连接(Accept):使用accept()函数接受客户端的连接请求,并返回一个新的Socket用于与该客户端通信。
  5. 连接(Connect):使用connect()函数连接到服务器。
  6. 发送和接收数据:使用send()/write()recv()/read()函数发送和接收数据。
  7. 关闭Socket:使用close()函数关闭Socket。

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三、C语言Socket编程实现

1、服务器端

#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};
    const char *hello = "Hello from server";

    // 创建Socket
    server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (server_fd == -1) {
        perror("socket failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    address.sin_family = AF_INET;
    address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // 监听所有ip
    address.sin_port = htons(8989);

    // 绑定
    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);
    }

    // 发送数据
    send(new_socket, hello, strlen(hello), 0);

    // 关闭Socket
    close(new_socket);
    close(server_fd);

    return 0;
}

2、客户端

#include <stdio.h>  
#include <stdlib.h>  
#include <string.h>  
#include <unistd.h>  
#include <arpa/inet.h>  
  
int main(int argc, char *argv[]) {  
    int sockfd;  
    struct sockaddr_in server_addr;  
    char buffer[1024] = {0};  
    char *message = "Hello, server!";  
  
    if (argc < 3) {  
        fprintf(stderr, "Usage: %s <server_ip> <server_port>\n", argv[0]);  
        exit(EXIT_FAILURE);  
    }  
  
    // 创建Socket  
    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);  
    if (sockfd == -1) {  
        perror("socket creation failed");  
        exit(EXIT_FAILURE);  
    }  
  
    // 设置服务器地址信息  
    memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));  
    server_addr.sin_family = AF_INET;  
    server_addr.sin_port = htons(atoi(argv[2])); // 转换为网络字节序  
  
    // 将IP地址从点分十进制转换为32位整数  
    if (inet_pton(AF_INET, argv[1], &server_addr.sin_addr) <= 0) {  
        fprintf(stderr, "Invalid address/ Address not supported\n");  
        exit(EXIT_FAILURE);  
    }  
  
    // 连接到服务器  
    if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) < 0) {  
        perror("connection failed");  
        exit(EXIT_FAILURE);  
    }  
  
    // 发送数据  
    if (send(sockfd, message, strlen(message), 0) < 0) {  
        puts("send failed");  
    }  
  
    // 接收数据  
    if (recv(sockfd, buffer, sizeof(buffer)-1, 0) < 0) {  
        puts("recv failed");  
    } else {  
        puts("Message from server: ");  
        puts(buffer);  
    }  
  
    // 关闭Socket  
    close(sockfd);  
  
    return 0;  
}

在这个示例中,客户端程序从命令行参数中接收服务器的IP地址和端口号。它首先创建一个Socket,然后连接到服务器,发送一条消息,并等待服务器的响应。一旦接收到服务器的响应,客户端就打印出消息并关闭Socket。如果Socket创建、连接或数据传输失败,程序将打印出错误信息并退出。

四、总结

Socket编程是一种强大的网络编程技术,可以实现计算机之间的通信。在进行Socket编程时,需要掌握其基本概念、主要步骤、主要类型以及注意事项等方面的知识。同时,还需要根据具体的应用场景和需求进行相应的调整和优化。当然在实际的网络编程中,可能需要处理更复杂的情况,例如数据分段、非阻塞套接字、超时等。这些都需要额外的代码和逻辑来处理。