学习Linux网络编程基本函数

概述

学习 Linux 网络编程基本函数是使用 Linux 操作系统进行网络编程的前提和基础。在编写网络应用程序时，需要使用 Linux 网络编程基本函数来完成各种网络通信操作。本攻略将详细介绍 Linux 网络编程基本函数的使用方法。

网络编程基本函数

Linux 网络编程基本函数主要包括以下几个部分：

socket()

在 Linux 网络编程中，socket() 函数用于创建一个新的套接字并返回套接字描述符。套接字描述符是进程操作套接字的接口。下面是一个简单的示例：

#include <sys/socket.h>
int socket(int domain, int type, int protocol);

参数说明：

• domain：协议类型
• type：套接字类型
• protocol：协议编号

bind()

bind() 函数用于将套接字描述符与一个 IP 地址和端口号关联。下面是一个简单的示例：

#include <sys/socket.h>
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

参数说明：

• sockfd：套接字描述符
• addr：IP 地址和端口号
• addrlen：IP 地址和端口号的长度

listen()

listen() 函数用于将套接字描述符设置为监听状态，等待客户端的连接请求。下面是一个简单的示例：

#include <sys/socket.h>
int listen(int sockfd, int backlog);

参数说明：

• sockfd：套接字描述符
• backlog：等待连接队列的最大长度

accept()

accept() 函数用于接受客户端的连接请求，并创建一个新的套接字描述符来处理该连接。下面是一个简单的示例：

#include <sys/socket.h>
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

参数说明：

• sockfd：套接字描述符
• addr：客户端的 IP 地址和端口号
• addrlen：客户端的 IP 地址和端口号的长度

示例

下面是一个简单的网络编程示例：在客户端和服务器端之间传递一个字符串。服务器端创建一个套接字并等待客户端的连接请求。客户端连接服务器，并向服务器发送一条消息。服务器接收到消息后将其打印出来。

服务器端代码（server.c）：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>

#define PORT 9000

int main() {
    int sockfd, newsockfd;
    socklen_t clilen;
    char buffer[256];
    struct sockaddr_in serv_addr, cli_addr;
    int n;

    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (sockfd < 0) {
        perror("Failed to create socket");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    serv_addr.sin_port = htons(PORT);

    if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) {
        perror("Failed to bind socket");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    listen(sockfd, 5);

    clilen = sizeof(cli_addr);
    newsockfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&cli_addr, &clilen);

    if (newsockfd < 0) {
        perror("Failed to accept connection");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
    n = read(newsockfd, buffer, sizeof(buffer));
    if (n < 0) {
        perror("Failed to read from socket");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    printf("Message received: %s\n", buffer);

    close(sockfd);
    close(newsockfd);

    return 0;
}

客户端代码（client.c）：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>

#define PORT 9000

int main() {
    int sockfd;
    struct sockaddr_in serv_addr;
    char buffer[256] = "Hello, server!";
    int n;

    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (sockfd < 0) {
        perror("Failed to create socket");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_port = htons(PORT);
    if (inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv_addr.sin_addr) <= 0) {
        perror("Invalid address/ Address not supported");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) {
        perror("Failed to connect to server");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    n = write(sockfd, buffer, strlen(buffer));
    if (n < 0) {
        perror("Failed to write to socket");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    close(sockfd);

    return 0;
}

编译并执行结果：

$ gcc -o server server.c
$ ./server
# 在另一个终端窗口中
$ gcc -o client client.c
$ ./client

结果：

# 服务器端输出
$ ./server
Message received: Hello, server!

以上就是一个简单的 TCP 网络编程示例。通过该示例，我们可以了解到 Linux 网络编程基本函数的使用方法及其原理。