【Linux网络】Socket套接字

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- - - [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：

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。

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));

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);
```
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);
```

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));

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()和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);

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);
```