【Linux网络】Socket套接字

文章目录

        • [1. 什么是Socket?](#1. 什么是Socket?)
        • [2. Socket编程模型](#2. Socket编程模型)
1. 什么是Socket?

Socket是一个双向的通信端点。它允许一台计算机的程序与另一台计算机的程序进行数据传输。Socket根据网络协议可以分为不同类型,但最常用的两种是:

  • TCP (传输控制协议):提供可靠的、面向连接的通信服务。TCP连接像一个虚拟的电路,两端通过Socket进行数据传输,确保数据包按顺序到达。
  • UDP (用户数据报协议):提供无连接、尽力而为的通信服务。与TCP不同,UDP没有建立连接过程,数据包可能会丢失或乱序,但它更快,适合对时延敏感的应用场景。
2. Socket编程模型

在实际编程中,创建Socket的过程可以划分为几个步骤:

  1. 创建Socket

    首先,服务器和客户端都需要调用系统提供的API创建一个Socket。这个Socket类似于电话线两端的插头。

    cpp 复制代码
    int socket_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    • AF_INET 表示使用IPv4地址。
    • SOCK_STREAM 表示使用TCP协议。如果要使用UDP,则使用SOCK_DGRAM
  2. 绑定地址(仅服务器端)

    服务器端需要将创建的Socket绑定到一个特定的地址(IP地址+端口号),以便客户端能够访问它。

    cpp 复制代码
    sockaddr_in server_addr;
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_port = htons(8080);
    server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    
    bind(socket_fd, (sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr));
  3. 监听连接(仅服务器端)

    服务器需要监听客户端的连接请求,指定可以同时处理的最大连接数。

    cpp 复制代码
    listen(socket_fd, 10);
  4. 接受连接(仅服务器端)

    当有客户端请求连接时,服务器会接受这个连接并创建一个新的Socket与客户端进行通信。

    cpp 复制代码
    int client_fd = accept(socket_fd, nullptr, nullptr);
  5. 连接服务器(客户端)

    客户端通过Socket向服务器发起连接请求。

    cpp 复制代码
    sockaddr_in server_addr;
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_port = htons(8080);
    inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &server_addr.sin_addr);
    
    connect(socket_fd, (sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr));
  6. 发送和接收数据

    一旦建立了连接,服务器和客户端可以通过send()recv()函数进行数据传输。

    cpp 复制代码
    // 发送数据
    const char* msg = "Hello, Server!";
    send(socket_fd, msg, strlen(msg), 0);
    
    // 接收数据
    char buffer[1024];
    int bytes_received = recv(socket_fd, buffer, sizeof(buffer), 0);
  7. 关闭连接

    通信结束后,需要关闭Socket释放资源。

    cpp 复制代码
    close(socket_fd);
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