Ubuntu中C++網絡編程怎樣實現

在Ubuntu中進行C++網絡編程，通常會使用套接字（sockets）API。套接字是網絡通信的基礎，它允許不同計算機上的進程通過網絡進行數據交換。以下是一個簡單的TCP服務器和客戶端的示例，展示了如何在Ubuntu中使用C++進行網絡編程。

TCP服務器

1. 創建一個TCP套接字。
2. 綁定套接字到一個IP地址和端口。
3. 監聽傳入連接。
4. 接受連接。
5. 讀取和寫入數據。
6. 關閉連接。

// server.cpp
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    int server_fd, new_socket;
    struct sockaddr_in address;
    int opt = 1;
    int addrlen = sizeof(address);
    char buffer[1024] = {0};
    const char* hello = "Hello from server";

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

    // Forcefully attaching socket to the port 8080
    if (setsockopt(server_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR | SO_REUSEPORT, &opt, sizeof(opt))) {
        perror("setsockopt");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    address.sin_family = AF_INET;
    address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    address.sin_port = htons(8080);

    // Forcefully attaching socket to the port 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);
    }

    read(new_socket, buffer, 1024);
    std::cout << buffer << std::endl;
    send(new_socket, hello, strlen(hello), 0);
    std::cout << "Hello message sent\n";

    close(new_socket);
    close(server_fd);

    return 0;
}

TCP客戶端

1. 創建一個TCP套接字。
2. 連接到服務器的IP地址和端口。
3. 發送和接收數據。
4. 關閉連接。

// client.cpp
#include <iostream>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

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

    if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
        std::cout << "\n Socket creation error \n";
        return -1;
    }

    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_port = htons(8080);

    // Convert IPv4 and IPv6 addresses from text to binary form
    if(inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv_addr.sin_addr) <= 0) {
        std::cout << "\nInvalid address/ Address not supported \n";
        return -1;
    }

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

    send(sock, hello, strlen(hello), 0);
    std::cout << "Hello message sent\n";
    read(sock, buffer, 1024);
    std::cout << "Server: " << buffer << std::endl;

    close(sock);

    return 0;
}

編譯和運行

在終端中，使用g++編譯器編譯這兩個程序：

g++ -o server server.cpp
g++ -o client client.cpp

首先運行服務器：

./server

然后在另一個終端窗口中運行客戶端：

./client

你應該會看到服務器和客戶端之間的通信。

注意事項

• 確保防火墻允許相應的端口通信。
• 錯誤處理在實際應用中非常重要，上面的示例代碼為了簡潔起見省略了很多錯誤檢查。
• 在生產環境中，可能需要考慮使用更高級的庫，如Boost.Asio，它提供了更強大的功能和更好的異步支持。

這個例子展示了最基本的網絡編程概念，實際應用中可能需要處理更多的細節，比如多線程、非阻塞I/O、SSL/TLS加密等。