Linux 下 socket 编程介绍

简介: Linux 下 socket 编程介绍

套接字(socket)是 Linux 下的一种进程间通信机制(socket IPC),它不仅支持同一主机的不同进程间通信,还支持跨网络的不同主机的进程间通信。


socket 允许通过标准的文件描述符进行网络数据传输,支持各种网络协议,如 TCP 和 UDP,它把复杂的 TCP/IP 协议隐藏在 socket 接口下,对用户来说,一组简单的接口就是全部,让 socket 去组织数据,以符合指定的协议。


基于 socket 接口编写的应用程序可以移植到任何实现 BSD socket 标准的平台。本文介绍了 socket 编程中经常使用到的一些接口函数,它们声明在 sys/socket.h中。


  • socket() 函数:用于创建一个新的 socket 描述符:
int socket(int domain, int type, int protocol);

其中,domain 指定协议族(如 AF_INET 表示 IPv4),type 指定 socket 类型(如 SOCK_STREAM 表示 TCP,SOCK_DGRAM 表示 UDP),protocol 通常设置为 0,表示使用默认协议。


  • bind() 函数:将 socket 绑定到一个 IP 地址或端口上:
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

其中,sockfd 是 socket 描述符,addr 是指向 struct sockaddr 的指针,包含了 IP 地址和端口号等信息,addrlen 是 struct sockaddr 的大小。


  • listen() 函数:用于监听一个 socket 上的连接请求:
int listen(int sockfd, int backlog);

其中,该函数只能在服务端进程中使用,让进程进入监听状态,等待客户端的连接请求,sockfd 是 socket 描述符,backlog 指定了等待连接的最大队列长度。


  • accept() 函数:从监听 socket 的等待队列中接受一个连接:
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

其中,该函数通常只用于服务端应用程序中,该函数返回一个新的 socket 描述符,用于与客户端进行通信,addr 和 addrlen 用于获取客户端的 IP 地址与端口号等信息。


  • connect() 函数:用于建立一个到服务器的连接:
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

其中,该函数通常用于客户端应用程序中,其中,sockfd 是 socket 描述符,addr 是指向 struct sockaddr 的指针,包含了服务器的 IP 地址和端口号等信息,addrlen 是 struct sockaddr 的大小。

  • send() 和 recv() 函数:用于通过 socket 发送和接收数据:
ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);
  • close() 函数:用于关闭一个 socket:
int close(int sockfd);

其中,sockfd 是 socket 描述符。

Linux 下进行 socket 编程时,通常还需要处理错误和异常情况,以及进行地址转换(inet_ntop 和 inet_pton 函数)和字节序转换(htons 和 ntohs 函数)等操作。

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