C语言的Socket编程

最新推荐文章于 2025-04-22 13:12:42 发布

舒逸宸

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分类专栏：包罗万象文章标签： golang 开发语言后端

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C语言的Socket编程

引言

随着互联网的发展，网络编程已成为计算机科学与技术的重要组成部分。在众多网络编程语言中，C语言因其高效、灵活以及对底层系统的良好支持而备受青睐。Socket编程作为网络编程的一种重要方式，允许程序在网络上进行双向通信。本文将深入探讨C语言的Socket编程，包括基本概念、编程模型以及实际应用。

一、Socket的基本概念

Socket是一种抽象概念，用于描述网络上两台计算机之间的连接。它提供了一组API（应用程序编程接口），允许开发人员实现数据的发送和接收。Socket可以在各种网络协议上工作，最常用的是TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）。

TCP Socket：面向连接的协议，保证数据的可靠传输。使用 TCP Socket 的应用程序会在发送数据之前先建立连接，保证数据按顺序到达，并进行错误检测和重传。
UDP Socket：无连接的协议，不保证数据的可靠性和顺序，适合对实时性要求较高但不太关注数据完整性的应用，例如视频通话和在线游戏。

二、Socket编程的基本步骤

Socket编程通常需要以下几个步骤：

创建Socket：通过调用socket函数创建一个Socket。
绑定Socket：将Socket绑定到一个网络地址（IP地址和端口号）。
监听连接（仅限于TCP）: 使Socket处于监听状态，等待客户端的连接请求。
接受连接（仅限于TCP）：接受一个连接请求，并返回一个新的Socket，用于与该客户端进行通信。
发送和接收数据：通过Socket进行数据的发送和接收。
关闭Socket：完成通信后，关闭Socket释放资源。

三、Socket编程示例

接下来，我们通过一个简单的例子来展示如何使用C语言进行Socket编程。我们将实现一个TCP服务器和客户端。

3.1 TCP服务器

```c

include

define PORT 8080

define BUFFER_SIZE 1024

int main() { int server_fd, new_socket; struct sockaddr_in address; int opt = 1; int addrlen = sizeof(address); char buffer[BUFFER_SIZE] = {0};

// 创建Socket
if ((server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == 0) {
    perror("Socket failed");
    exit(EXIT_FAILURE);
}

// 绑定Socket
if (setsockopt(server_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt))) {
    perror("setsockopt");
    exit(EXIT_FAILURE);
}
address.sin_family = AF_INET;
address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
address.sin_port = htons(PORT);

if (bind(server_fd, (struct sockaddr *)&address, sizeof(address)) < 0) {
    perror("Bind failed");
    exit(EXIT_FAILURE);
}

// 监听连接
if (listen(server_fd, 3) < 0) {
    perror("Listen");
    exit(EXIT_FAILURE);
}

// 接受连接
if ((new_socket = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&address, (socklen_t*)&addrlen)) < 0) {
    perror("Accept");
    exit(EXIT_FAILURE);
}

// 发送和接收数据
ssize_t valread = read(new_socket, buffer, BUFFER_SIZE);
printf("Received: %s\n", buffer);
const char *hello = "Hello from server";
send(new_socket, hello, strlen(hello), 0);
printf("Hello message sent\n");

// 关闭Socket
close(new_socket);
close(server_fd);
return 0;

} ```

3.2 TCP客户端

```c

include

define PORT 8080

define BUFFER_SIZE 1024

int main() { int sock = 0; struct sockaddr_in serv_addr; char *hello = "Hello from client"; char buffer[BUFFER_SIZE] = {0};

// 创建Socket
if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
    printf("\n Socket creation error \n");
    return -1;
}

serv_addr.sin_family = AF_INET;
serv_addr.sin_port = htons(PORT);

// 转换IPv4地址从文本到二进制
if (inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv_addr.sin_addr) <= 0) {
    printf("\nInvalid address/ Address not supported \n");
    return -1;
}

// 连接到服务器
if (connect(sock, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) {
    printf("\nConnection Failed \n");
    return -1;
}

// 发送和接收数据
send(sock, hello, strlen(hello), 0);
printf("Hello message sent\n");
ssize_t valread = read(sock, buffer, BUFFER_SIZE);
printf("Received: %s\n", buffer);

// 关闭Socket
close(sock);
return 0;

} ```