TCP Socket之linux实现

一、引言

TCP（传输控制协议）是互联网中广泛使用的一种协议，它提供了一种可靠的数据传输行为。在Linux系统中，我们可以使用socket编程来创建TCP连接，实现客户端与服务器之间的通信。本文将详细介绍Linux下使用TCP Socket编程的方法。

二、TCP Socket基本概念

1. Socket：Socket是网络通信的基本抽象，可以明白为网络通信的接口。在Linux系统中，Socket分为三种类型：流式Socket（stream socket）、数据报Socket（datagram socket）和原始Socket（raw socket）。

2. 流式Socket：流式Socket是最常用的Socket类型，它提供了一种可靠、面向连接的数据传输行为。TCP协议就是一种流式Socket。

3. 数据报Socket：数据报Socket提供了一种不可靠、无连接的数据传输行为。UDP协议就是一种数据报Socket。

4. 原始Socket：原始Socket允许用户直接访问网络层协议，如IP、ICMP等。

本文核心介绍流式Socket编程，即TCP Socket编程。

三、Linux下创建TCP Socket

1. 创建socket描述符

在Linux下，使用socket函数创建socket描述符，该函数原型如下：

c

int socket(int domain, int type, int protocol);

- `domain`：指定socket通信的协议族，如AF_INET描述IPv4，AF_INET6描述IPv6。

- `type`：指定socket类型，如SOCK_STREAM描述流式Socket，SOCK_DGRAM描述数据报Socket。

- `protocol`：指定协议，对于流式Socket，该参数通常为0。

c

int sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

if (sock_fd < 0) {

perror("socket");

exit(1);

}

2. 绑定地址

在创建socket后，需要将socket绑定到一个地址上，以便客户端能够连接到服务器。对于流式Socket，可以使用bind函数实现：

c

struct sockaddr_in serv_addr;

serv_addr.sin_family = AF_INET;

serv_addr.sin_port = htons(8080);

serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

if (bind(sock_fd, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) {

perror("bind");

exit(1);

}

3. 监听连接

在绑定地址后，可以使用listen函数监听客户端的连接请求：

c

if (listen(sock_fd, 5) < 0) {

perror("listen");

exit(1);

}

- 第一个参数是socket描述符，第二个参数是最大连接数。

4. 接受连接

使用accept函数接受客户端的连接请求：

c

struct sockaddr_in client_addr;

socklen_t client_addr_len = sizeof(client_addr);

int client_sock_fd = accept(sock_fd, (struct sockaddr *)&client_addr, &client_addr_len);

if (client_sock_fd < 0) {

perror("accept");

exit(1);

}

5. 读写数据

在客户端与服务器生成连接后，可以使用send和recv函数进行数据读写：

c

char buffer[1024];

int recv_len = recv(client_sock_fd, buffer, sizeof(buffer), 0);

if (recv_len < 0) {

perror("recv");

exit(1);

}

printf("Received: %s ", buffer);

send(client_sock_fd, "Hello, client!", strlen("Hello, client!"), 0);

6. 关闭连接

在数据传输完成后，需要关闭连接：

c

close(client_sock_fd);

close(sock_fd);

四、Linux下创建TCP客户端

1. 创建socket描述符

c

int sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

if (sock_fd < 0) {

perror("socket");

exit(1);

}

2. 连接到服务器

c

struct sockaddr_in serv_addr;

serv_addr.sin_family = AF_INET;

serv_addr.sin_port = htons(8080);

serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");

if (connect(sock_fd, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) {

perror("connect");

exit(1);

}

3. 读写数据

c

char buffer[1024];

int send_len = send(sock_fd, "Hello, server!", strlen("Hello, server!"), 0);

if (send_len < 0) {

perror("send");

exit(1);

}

recv_len = recv(sock_fd, buffer, sizeof(buffer), 0);

if (recv_len < 0) {

perror("recv");

exit(1);

}

printf("Received: %

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