本篇文章来讲一下linux网络编程
Linux网络编程是指在Linux操作系统上进行网络通信的应用程序开发。它涉及使用套接字(Sockets)来创建客户端和服务器应用程序,以实现跨网络的数据传输和通信。
以下是Linux网络编程的一些基本概念:
- 套接字(Sockets):套接字是网络通信的端点。它提供了一个编程接口,使应用程序能够通过网络发送和接收数据。套接字可以分为不同类型的,如流套接字(SOCK_STREAM,用于TCP协议)和数据报套接字(SOCK_DGRAM,用于UDP协议)。
- IP地址和端口号:IP地址是计算机在网络上的唯一标识,而端口号则是计算机上运行的程序用于网络通信的标识。当应用程序想要建立网络连接时,它需要指定要连接的IP地址和端口号。
- 套接字编程:套接字编程涉及使用特定的系统调用来创建、连接、读写和关闭套接字。常见的套接字编程函数包括
socket()
、bind()
、listen()
、accept()
、connect()
、send()
、recv()
等。- 客户端/服务器架构:在网络编程中,通常使用客户端/服务器架构。服务器应用程序在特定端口上监听连接请求,而客户端应用程序则连接到服务器以发送和接收数据。
- 阻塞与非阻塞套接字:套接字可以分为阻塞和非阻塞两种模式。在阻塞模式下,套接字操作会阻塞调用线程的执行,直到操作完成。而在非阻塞模式下,套接字操作会立即返回,无论操作是否完成。
- 并发与多线程:为了提高服务器的性能,通常需要使用并发技术来处理多个客户端连接。这可以通过多线程、多进程或异步I/O等方式实现。
- 协议:网络编程中常用的协议包括TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)。TCP提供可靠的、有序的、基于字节流的传输服务,而UDP则提供无连接的、不可靠的、基于数据报的传输服务。
以下是一个简单的 Linux 套接字编程案例,使用 C++ 实现。这个案例将展示一个基本的 TCP 服务器和客户端,服务器接收客户端发送的消息并回应。
首先是 TCP 服务器的代码:
// TCPServer.cpp #include <iostream> #include <cstring> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <unistd.h> const int PORT = 8080; const int BUFFER_SIZE = 1024; int main() { int serverSocket, clientSocket; struct sockaddr_in serverAddr, clientAddr; char buffer[BUFFER_SIZE]; socklen_t addrLen = sizeof(clientAddr); // 创建套接字 serverSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); if (serverSocket < 0) { std::cerr << "Error creating socket" << std::endl; return -1; } // 初始化服务器地址结构 memset(&serverAddr, 0, sizeof(serverAddr)); serverAddr.sin_family = AF_INET; serverAddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; serverAddr.sin_port = htons(PORT); // 绑定套接字到地址 if (bind(serverSocket, (struct sockaddr*)&serverAddr, sizeof(serverAddr)) < 0) { std::cerr << "Error binding socket" << std::endl; close(serverSocket); return -1; } // 开始监听 if (listen(serverSocket, 5) < 0) { std::cerr << "Error listening on socket" << std::endl; close(serverSocket); return -1; } std::cout << "Server listening on port " << PORT << "..." << std::endl; // 接受客户端连接 clientSocket = accept(serverSocket, (struct sockaddr*)&clientAddr, &addrLen); if (clientSocket < 0) { std::cerr << "Error accepting socket" << std::endl; close(serverSocket); return -1; } std::cout << "Client connected" << std::endl; // 接收和发送消息 int bytesRead = recv(clientSocket, buffer, BUFFER_SIZE, 0); if (bytesRead < 0) { std::cerr << "Error receiving data" << std::endl; close(clientSocket); close(serverSocket); return -1; } std::cout << "Received from client: " << buffer << std::endl; const char* response = "Message received!"; send(clientSocket, response, strlen(response), 0); std::cout << "Response sent to client" << std::endl; // 关闭套接字 close(clientSocket); close(serverSocket); return 0; }
TCP 客户端的代码:
// TCPClient.cpp #include <iostream> #include <cstring> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <unistd.h> #include <arpa/inet.h> const char* SERVER_IP = "127.0.0.1"; const int PORT = 8080; const int BUFFER_SIZE = 1024; int main() { int clientSocket; struct sockaddr_in serverAddr; char buffer[BUFFER_SIZE]; // 创建套接字 clientSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); if (clientSocket < 0) { std::cerr << "Error creating socket" << std::endl; return -1; } // 初始化服务器地址结构 memset(&serverAddr, 0, sizeof(serverAddr)); serverAddr.sin_family = AF_INET; serverAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVER_IP); serverAddr.sin_port = htons(PORT); // 连接到服务器 if (connect(clientSocket, (struct sockaddr*)&serverAddr, sizeof(serverAddr)) < 0) { std::cerr << "Error connecting to server" << std::
TCP 服务器
功能
- 服务器监听指定的端口(在这个例子中是 8080)。
- 接受来自客户端的连接请求。
- 接收客户端发送的消息。
- 回应客户端的消息。
- 关闭连接。
代码结构
- 变量声明:定义服务器套接字(
serverSocket
),客户端套接字(clientSocket
),服务器地址(serverAddr
),客户端地址(clientAddr
),以及接收数据的缓冲区(buffer
)。- 创建套接字:使用
socket()
函数创建一个新的套接字。- 绑定套接字:使用
bind()
函数将套接字绑定到服务器的 IP 地址和端口。- 开始监听:使用
listen()
函数开始监听连接请求。- 接受连接:使用
accept()
函数接受客户端的连接请求,并返回一个新的套接字用于与客户端通信。- 接收数据:使用
recv()
函数从客户端接收数据。- 发送响应:使用
send()
函数向客户端发送响应。- 关闭套接字:使用
close()
函数关闭客户端套接字和服务器套接字。TCP 客户端
功能
- 连接到指定的服务器和端口(在这个例子中是本机的 8080 端口)。
- 向服务器发送消息。
- 接收服务器的响应。
- 关闭连接。
代码结构
- 变量声明:定义客户端套接字(
clientSocket
),服务器地址(serverAddr
),以及发送和接收数据的缓冲区(buffer
)。- 创建套接字:使用
socket()
函数创建一个新的套接字。- 连接到服务器:使用
connect()
函数连接到服务器的 IP 地址和端口。- 发送数据:使用
send()
函数向服务器发送数据。- 接收响应:使用
recv()
函数从服务器接收响应。- 关闭套接字:使用
close()
函数关闭客户端套接字。总结:网络编程的核心无非就是使用网络协议 然后将服务端和客户端连接起来 实现协议的通信 一般都是多个客户端 一个服务端 然后加上数据库来存储数据