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wzjs 2025/8/13 11:16:43
宝安附近公司做网站建设哪家效益快,seo平台是什么,郴州全网推广公,地推网站信息怎么做Linux 套接字（Socket）详细介绍 1. 什么是套接字（Socket）？ 套接字（Socket） 是计算机网络通信的编程接口（API），它允许不同计算机或同一计算机上的进程通过 TC…

Linux 套接字（Socket）详细介绍

1. 什么是套接字（Socket）？

套接字（Socket） 是计算机网络通信的编程接口（API），它允许不同计算机或同一计算机上的进程通过 TCP/IP 网络进行数据交换。

  • 本质：一个用于 进程间通信（IPC） 的端点，是应用程序访问网络的接口，用于在不同计算机或同一计算机的进程之间通信。

  • 作用：在应用程序和网络协议之间建立连接，允许数据收发。

  • 特点：

    • 支持本机和远程通信（同一主机进程通信或不同主机进程通信）。
    • 屏蔽底层网络传输细节（应用程序不需要直接操作 TCP/IP 数据包）。
    • 支持 TCP/UDP 通信（可靠的 TCP 或无连接的 UDP）。
    • 支持多种协议族（IPv4、IPv6、本地通信）。

📌 套接字的地位

  • 不属于传输层，而是应用程序访问传输层（TCP/UDP）的接口。
  • 允许应用程序调用 TCP/UDP 来实现可靠或无连接的数据传输。

2. 套接字的基本工作原理

网络通信流程：

  1. 客户端创建套接字，请求连接服务器。
  2. 服务器创建套接字，等待客户端连接。
  3. 服务器接受连接，建立数据通道。
  4. 双方进行数据收发。
  5. 连接关闭。

一个完整的 TCP 连接：

客户端（192.168.1.10:50000）   →  服务器（192.168.1.100:80）
请求数据                       ←  响应数据

UDP 连接（无连接）：

客户端（192.168.1.10:50000）  →  服务器（192.168.1.100:53）
DNS 查询                      ←  DNS 响应

3. 套接字的基本类型

1️⃣ 按通信方式分类

套接字类型说明典型协议
流式套接字（SOCK_STREAM）面向连接，可靠，有流量控制TCP
数据报套接字（SOCK_DGRAM）无连接，不可靠，速度快UDP
原始套接字（SOCK_RAW）直接访问 IP 层，常用于网络分析ICMP、ARP

2️⃣ 按协议族分类

地址族说明适用范围
AF_INETIPv4 套接字互联网通信
AF_INET6IPv6 套接字互联网通信
AF_UNIX本地进程间通信（IPC）本机进程通信
AF_PACKET直接访问底层数据链路层抓包、ARP

4. 套接字编程 API

📌 套接字 API 主要函数（C 语言）

函数作用
socket()创建套接字
bind()绑定 IP 和端口
listen()监听连接（TCP 服务器端）
accept()接受客户端连接
connect()连接服务器（TCP 客户端）
send()/recv()TCP 发送/接收数据
sendto()/recvfrom()UDP 发送/接收数据
close()关闭套接字

5. TCP 套接字通信示例

📌 服务器端（TCP）

#include <winsock2.h>
#include <iostream>#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")  // 链接 Winsock 库#define PORT 8080
#define BUFFER_SIZE 1024int main() {// 1. 初始化 WinsockWSADATA wsaData;if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0) {std::cerr << "WSAStartup 失败" << std::endl;return 1;}// 2. 创建 SocketSOCKET serverSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (serverSocket == INVALID_SOCKET) {std::cerr << "Socket 创建失败" << std::endl;WSACleanup();return 1;}// 3. 绑定地址sockaddr_in serverAddr;serverAddr.sin_family = AF_INET;serverAddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;serverAddr.sin_port = htons(PORT);if (bind(serverSocket, (sockaddr*)&serverAddr, sizeof(serverAddr)) == SOCKET_ERROR) {std::cerr << "绑定失败" << std::endl;closesocket(serverSocket);WSACleanup();return 1;}// 4. 监听连接if (listen(serverSocket, SOMAXCONN) == SOCKET_ERROR) {std::cerr << "监听失败" << std::endl;closesocket(serverSocket);WSACleanup();return 1;}std::cout << "服务器正在监听端口 " << PORT << "..." << std::endl;// 5. 接受客户端连接sockaddr_in clientAddr;int clientAddrSize = sizeof(clientAddr);SOCKET clientSocket = accept(serverSocket, (sockaddr*)&clientAddr, &clientAddrSize);if (clientSocket == INVALID_SOCKET) {std::cerr << "接受连接失败" << std::endl;closesocket(serverSocket);WSACleanup();return 1;}std::cout << "客户端连接成功！" << std::endl;// 6. 接收数据char buffer[BUFFER_SIZE] = { 0 };int bytesReceived = recv(clientSocket, buffer, BUFFER_SIZE, 0);if (bytesReceived > 0) {std::cout << "收到客户端消息: " << buffer << std::endl;}// 7. 发送响应const char* response = "Hello from server!";send(clientSocket, response, strlen(response), 0);// 8. 关闭 Socketclosesocket(clientSocket);closesocket(serverSocket);WSACleanup();return 0;
}

📌 客户端（TCP）

#include <winsock2.h>
#include <ws2tcpip.h>
#include <iostream>#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")  // 链接 Winsock 库#define SERVER_IP "127.0.0.1"
#define PORT 8080
#define BUFFER_SIZE 1024int main() {// 1. 初始化 WinsockWSADATA wsaData;if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0) {std::cerr << "WSAStartup 失败" << std::endl;return 1;}// 2. 创建 SocketSOCKET clientSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (clientSocket == INVALID_SOCKET) {std::cerr << "Socket 创建失败" << std::endl;WSACleanup();return 1;}// 3. 连接服务器sockaddr_in serverAddr;serverAddr.sin_family = AF_INET;serverAddr.sin_port = htons(PORT);//serverAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVER_IP);if (inet_pton(AF_INET, SERVER_IP, &serverAddr.sin_addr) <= 0) {std::cerr << "地址转换失败\n";closesocket(clientSocket);WSACleanup();return 1;}if (connect(clientSocket, (sockaddr*)&serverAddr, sizeof(serverAddr)) == SOCKET_ERROR) {std::cerr << "连接服务器失败" << std::endl;closesocket(clientSocket);WSACleanup();return 1;}std::cout << "成功连接到服务器！" << std::endl;// 4. 发送数据const char* message = "Hello from client!";send(clientSocket, message, strlen(message), 0);// 5. 接收服务器响应char buffer[BUFFER_SIZE] = { 0 };int bytesReceived = recv(clientSocket, buffer, BUFFER_SIZE, 0);if (bytesReceived > 0) {std::cout << "收到服务器消息: " << buffer << std::endl;}// 6. 关闭 Socketclosesocket(clientSocket);WSACleanup();return 0;
}

6. UDP 套接字通信

UDP 没有连接过程，数据直接发送：

  • sendto() 发送数据
  • recvfrom() 接收数据

7. 套接字通信流程

📌 TCP（面向连接）

  1. 服务器：

    • socket() 创建套接字
    • bind() 绑定端口
    • listen() 监听端口
    • accept() 等待连接
    • recv()/send() 进行通信
    • close() 关闭连接

  2. 客户端：

    • socket() 创建套接字
    • connect() 连接服务器
    • send()/recv() 进行通信
    • close() 关闭连接

📌 UDP（无连接）

  1. 服务器：

    • socket() 创建套接字
    • bind() 绑定端口
    • recvfrom()/sendto() 接收/发送数据
    • close() 关闭

  2. 客户端：

    • socket() 创建套接字
    • sendto() 发送数据
    • recvfrom() 接收数据
    • close() 关闭

8. 总结

  1. 套接字是应用程序访问网络的 API，不属于传输层。
  2. TCP 使用 SOCK_STREAM，UDP 使用 SOCK_DGRAM。
  3. 客户端通常使用动态端口，服务器使用固定端口。
  4. socket() 是网络编程的入口，应用程序通过它访问 TCP/UDP。

📌 如果你想用 C 语言或 Python 进行网络编程，理解 socket 是最关键的一步！ 🚀

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