查看linux socket

Linux Socket（套接字）是Linux操作系统提供的用于进程间通信（IPC）的一种机制，它允许不同主机上的进程通过网络进行数据交换。以下是关于Linux Socket的基础概念、优势、类型、应用场景以及常见问题的解答。

基础概念

Socket：套接字是一种通信端点，它允许不同计算机上的进程通过网络进行通信。每个套接字都有一个唯一的地址，由IP地址和端口号组成。

IP地址：标识网络中的设备。 端口号：标识设备上的特定进程。

优势

跨平台：Socket编程可以在不同的操作系统和硬件平台上实现。
灵活性：支持多种传输协议（如TCP、UDP）和多种网络类型（如局域网、广域网）。
高效性：直接操作底层网络协议，减少了额外的开销。

类型

流式套接字（SOCK_STREAM）：
- 基于TCP协议，提供可靠的、面向连接的数据传输。
- 数据按顺序传输，无丢失、无重复。

数据报套接字（SOCK_DGRAM）：
- 基于UDP协议，提供无连接的数据传输。
- 数据包可能会丢失或乱序，但传输速度快。
原始套接字（SOCK_RAW）：
- 允许直接访问底层协议，如IP、ICMP等。
- 通常用于网络诊断和安全研究。

应用场景

Web服务器和客户端：HTTP、HTTPS协议基于TCP。
实时通信应用：视频会议、在线游戏等，常用UDP实现低延迟传输。
文件传输：FTP协议基于TCP。
远程登录：SSH协议基于TCP。

常见问题及解决方法

1. 连接超时

原因：网络延迟或目标主机不可达。 解决方法：

struct timeval timeout;
timeout.tv_sec = 5; // 设置超时时间为5秒
timeout.tv_usec = 0;
setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_SNDTIMEO, (char *)&timeout, sizeof(timeout));
setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, (char *)&timeout, sizeof(timeout));

2. 数据丢失

原因：网络不稳定或程序处理不当。 解决方法：

对于TCP，确保正确处理重传机制。
对于UDP，增加数据包确认和重传逻辑。

3. 端口冲突

原因：多个进程尝试绑定同一个端口。 解决方法：

使用动态端口分配。
检查并终止占用端口的进程。

示例代码

以下是一个简单的TCP服务器和客户端的示例：

服务器端：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>

int main() {
    int server_fd, new_socket;
    struct sockaddr_in address;
    int addrlen = sizeof(address);

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

    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("bind failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    if (listen(server_fd, 3) < 0) {
        perror("listen");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

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

    char buffer[1024] = {0};
    read(new_socket, buffer, 1024);
    printf("Received: %s\n", buffer);
    close(new_socket);
    close(server_fd);
    return 0;
}

客户端：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>

int main() {
    int sock = 0;
    struct sockaddr_in serv_addr;
    char *hello = "Hello from client";
    char buffer[1024] = {0};

    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(8080);

    if(inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv_addr.sin_addr) <= 0) {
        printf("\nInvalid address/ Address not supported \n");
        return -1;
    }

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

    send(sock, hello, strlen(hello), 0);
    read(sock, buffer, 1024);
    printf("Received: %s\n", buffer);
    close(sock);
    return 0;
}

通过以上代码，你可以实现一个简单的TCP通信。希望这些信息对你有所帮助！