Linux网络编程超级详细笔记：构建高效网络应用的基石
在当今数字化时代，网络编程已成为软件开发中不可或缺的一部分
作为开发者，掌握Linux网络编程不仅能够让我们创建出高效、稳定的网络应用，还能够深入理解底层通信机制，提升整体技术水平
本文基于“Linux网络编程超级详细笔记”，旨在为读者提供一份全面、深入的Linux网络编程指南，帮助大家在网络编程的道路上越走越远
一、Linux网络编程基础
1. 网络编程概述
网络编程，简而言之，就是通过网络实现不同计算机之间的数据传输和通信
在Linux环境下，网络编程通常依赖于套接字（Socket）来实现
套接字是一个端点，它提供了不同主机之间或同一主机上不同进程之间数据通信的接口
2. IP地址与端口号
IP地址用于唯一标识网络中的设备，而端口号则用于标识设备上的特定服务
在Linux网络编程中，我们通常会使用IP地址和端口号来指定通信的双方
3. 协议栈与分层模型
Linux网络编程遵循OSI七层模型或TCP/IP四层模型
这些模型将网络通信划分为不同的层次，每一层都负责特定的功能
在Linux中，网络协议栈实现了这些层次的功能，为我们提供了网络通信的基础
二、套接字编程基础
1. 套接字类型
在Linux中，套接字主要分为三种类型：流式套接字（SOCK_STREAM）、数据报套接字（SOCK_DGRAM）和原始套接字（SOCK_RAW）
流式套接字主要用于TCP连接，提供可靠的数据传输；数据报套接字主要用于UDP连接，提供无连接的数据传输；原始套接字则允许我们直接操作底层网络协议
2. 套接字函数
socket()：创建一个新的套接字
- bind()：将套接字绑定到一个特定的IP地址和端口号上
- listen()：使套接字处于监听状态，准备接受连接请求
- accept()：接受一个连接请求，并返回一个新的套接字用于与客户端通信
connect()：主动连接到服务器套接字
- send() 和 recv()：用于发送和接收数据
close()：关闭套接字
3. 示例代码
下面是一个简单的TCP服务器和客户端示例代码：
TCP服务器：
include
include
include
include
include
int main() {
intserver_fd,new_socket;
structsockaddr_in address;
int addrlen = sizeof(address);
charbuffer【1024】 ={0};
constchar hello = Hello from server;
// 创建套接字
if((server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == {
perror(socketfailed);
exit(EXIT_FAILURE);
}
// 绑定套接字到地址和端口
address.sin_family = AF_INET;
address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
address.sin_port = htons(8080);
if(bind(server_fd, (struct sockaddr)&address, sizeof(address)) < 0) {
perror(bindfailed);
close(server_fd);
exit(EXIT_FAILURE);
}
// 监听连接
if(listen(server_fd, < {
perror(listen);
close(server_fd);
exit(EXIT_FAILURE);
}
// 接受连接
if((new_socket = accept(server_fd, (struct sockaddr)&address, (socklen_t)&addrlen)) < {
perror(accept);
close(server_fd);
exit(EXIT_FAILURE);
}
// 读取数据
read(new_socket, buffer, 1024);
printf(Message from client: %sn,buffer);
// 发送数据
send(new_socket, hello, strlen(hello),0);
printf(Hello message sent
);
// 关闭套接字
close(new_socket);
close(server_fd);
return 0;
}
TCP客户端：
include
include
include
include
include
int main() {
int sock = 0;
structsockaddr_in serv_addr;
charbuffer【1024】 ={0};
constchar hello = Hello from client;
// 创建套接字
if((sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < {
printf(
Socket creation error n);
return -1;
}
serv_addr.sin_family = AF_INET;
serv_addr.sin_port = htons(8080);
// 将IP地址从字符串转换为二进制形式
if(inet_pton(AF_INET, 127.0.0.1, &serv_addr.sin_addr) <= 0) {
printf(
Invalid address/ Address not supported
);
return -1;
}
// 连接服务器
if(connect(sock, (struct sockaddr)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) {
printf(
Connection Failed
);
return -1;
}
// 发送数据
send(sock, hello, strlen(hello),0);
printf(Hello message sent
);
// 读取数据
read(sock, buffer, 1024);
printf(Message from server: %sn,buffer);
// 关闭套接字
close(sock);
return 0;
}
三、高级网络编程技术
1. 多线程与多进程
在处理多个客户端连接时，我们可以使用多线程或多进程技术 多线程编程允许我们在单个进程中运行多个线程，从而提高了程序的并发性能
而多进程编程则通过创建多个进程来实现并发处理
2. 非阻塞与异步I/O
在Linux网络编程中，非阻塞I/O和异步I/O是提高程序性能的重要手段
非阻塞I/O允许我
