零基础入门Linux网络编程：HTTP请求

一、场景与需求分析

在物联网嵌入式开发中，设备常需通过HTTP协议与云端服务器通信。本文通过纯C语言Socket实现，演示如何在资源受限的嵌入式Linux设备上发送HTTP请求。

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二、完整代码实现

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
// jsonplaceholder.typicode.com
#define SERVER_IP   "104.21.32.1"  	// 目标服务器IP（示例使用jsonplaceholder服务）
#define SERVER_PORT 80				// 默认是HTTP端口 
#define BUFFER_SIZE 4096			// 缓冲区大小

/* HTTP 请求发送函数 */
static void send_http_ask(const char *path, const char *data)
{
    // 1. 创建TCP Socket
    int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (sockfd < 0) {
        perror("socket");
        return;
    }

    // 2. 配置服务器地址
    struct sockaddr_in server_addr = {
        .sin_family = AF_INET,
        .sin_port = htons(SERVER_PORT)
    };
    if (inet_pton(AF_INET, SERVER_IP, &server_addr.sin_addr) < 0) {
        perror("inet_pton");
        close(sockfd);
        return;
    }

    // 3. 建立TCP连接
    if (connect(sockfd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr))) {
        perror("connect");
        close(sockfd);
        return;
    }
    printf("Connected to %s:%d\n", SERVER_IP, SERVER_PORT);

    // 4. 构造HTTP请求报文
    char request[BUFFER_SIZE] = {0};	// 请求内容
    snprintf(request, sizeof(request),
        "POST %s HTTP/1.1\r\n"						// 发起POST请求 
        "Host: jsonplaceholder.typicode.com\r\n"  	// 必须与SERVER_IP对应的域名一致
        "Content-Type: application/json\r\n"		// JSON 数据格式
        "Content-Length: %zu\r\n"					// 数据大小
        "Connection: keep-alive\r\n\r\n"			// 保持
        "%s",										// 请求体数据
        path,  strlen(data), data);

    // 5. 发送请求数据
    if (send(sockfd, request, strlen(request), 0) == -1) {
        perror("send");
        close(sockfd);
        return;
    }

    // 6. 接收响应数据（简化版）
    char response[BUFFER_SIZE] = {0};
    ssize_t bytes = recv(sockfd, response, BUFFER_SIZE - 1, 0);
    if (bytes > 0) {
        response[bytes] = '\0';
        printf("Response:\n%s\n", response);
    }

    close(sockfd);
}

int main()
{
    // 示例：向测试接口发送传感器数据（JSON格式）
    const char *sensor_data = "{\"sensor_id\": 1, \"value\": 25.5}";
    send_http_ask("/posts", sensor_data);	// 目标路径为 /posts
    return 0;
}

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三、代码关键点解析

1. Socket通信流程

2. HTTP报文构造要点

POST /posts HTTP/1.1
Host: jsonplaceholder.typicode.com
Content-Type: application/json
Content-Length: 23
Connection: keep-alive

{"sensor_id":1,"value":25.5}

3. 嵌入式优化方向

• 内存优化：使用静态缓冲区替代动态分配
• 错误重试：添加connect/send失败重试机制
• 超时设置：通过setsockopt设置收发超时

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四、线上测试工具验证

推荐使用 HTTPie Online 快速验证服务端响应：

1. 测试命令示例

POST https://jsonplaceholder.typicode.com/posts
Content-Type: application/json

{
  "sensor_id": 1,
  "value": 25.5
}

2. 预期响应结果

{
  "id": 101  // 服务端返回新创建的资源ID
}

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五、生产环境改进建议

1. 增强健壮性

// 添加超时设置（单位：秒）
struct timeval timeout = {.tv_sec = 5, .tv_usec = 0};
setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_SNDTIMEO, &timeout, sizeof(timeout));
setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, &timeout, sizeof(timeout));

2. 支持HTTPS

• 集成 mbedTLS 或 wolfSSL 库
• 使用CONFIG_EMBEDDED_SSL=y编译选项

3. 数据压缩

• 对JSON数据使用CBOR二进制格式
• 添加Content-Encoding: gzip头

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六、常见问题排查

Q1: 出现Connection refused错误？

• 检查服务器IP和端口是否正确
• 确认嵌入式设备网络连通性：

  ping 104.21.32.1
  

Q2: 响应数据不完整？

• 循环接收直到recv返回0：

  while((bytes = recv(sockfd, ptr, remaining, 0)) > 0) {
      ptr += bytes;
      remaining -= bytes;
  }
  

Q3: 如何降低内存占用？

• 减小BUFFER_SIZE至512字节
• 使用writev分散写入替代snprintf

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附件资源：
HTTP协议调试工具 HTTPie Online

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本文提供的代码已在树莓派4B（Linux内核5.10）平台验证通过，可直接用于物联网设备数据上报场景。可根据实际需求添加JSON解析、断线重连等扩展功能。欢迎大佬们指出问题和讨论。