Linux 系统下 Socket 编程简介159

Socket 是一种用于在两个或多个计算机之间进行网络通信的接口。在 Linux 系统中，Socket 编程是通过 C 语言的 Berkeley 套接字 API 实现的。

Socket 类型

Linux 系统支持多种 Socket 类型，包括：* SOCK_STREAM (TCP)：面向连接的、可靠的传输机制，用于创建基于流的连接，例如 HTTP 和 FTP。
* SOCK_DGRAM (UDP)：无连接的、不可靠的传输机制，用于发送和接收数据报，例如 DNS 和 VoIP。
* SOCK_SEQPACKET：面向连接的、可靠的传输机制，用于发送和接收序列数据包，例如 ATM 和帧中继。

Socket 创建和绑定

要使用 Socket，必须首先创建一个 Socket 对象，然后将其绑定到一个本地网络地址：```c
int socket(int domain, int type, int protocol);
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
```
* `socket()` 函数创建 Socket 对象，参数为协议域 (domain)、Socket 类型 (type) 和协议 (protocol)。
* `bind()` 函数将 Socket 对象绑定到一个本地网络地址 (addr) 和地址长度 (addrlen)。

Socket 连接和监听

对于面向连接的 Socket 类型，需要在建立通信之前建立连接：```c
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
int listen(int sockfd, int backlog);
```
* `connect()` 函数建立与远程网络地址的连接。
* `listen()` 函数将 Socket 置于监听状态，等待来自客户端的连接请求。

Socket 发送和接收数据

一旦连接建立，就可以使用 `send()` 和 `recv()` 函数发送和接收数据：```c
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);
```
* `send()` 函数将数据发送到远程网络地址。
* `recv()` 函数从远程网络地址接收数据。

Socket 选项

Socket 选项允许修改 Socket 对象的行为，例如：* SO_LINGER：指定发送或接收失败时的行为。
* SO_KEEPALIVE：启用或禁用 TCP 保活选项。
* SO_REUSEADDR：允许在相同的本地网络地址和端口上重新使用 Socket 对象。

Socket 错误处理

在 Socket 编程中，错误处理至关重要。可以检查 Socket 的错误状态，例如：```c
int getsockopt(int sockfd, int level, int optname, void *optval, socklen_t *optlen);
```
* `getsockopt()` 函数获取 Socket 选项的值，其中 `SOL_SOCKET` 级别的 `SO_ERROR` 选项包含最近发生的错误代码。

Socket 编程是 Linux 系统中与网络通信的重要机制。掌握 Socket 编程基础知识，包括 Socket 类型、连接、数据传输和错误处理，对于编写可靠且高效的网络应用程序至关重要。

2025-02-19

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