Linux驅動網絡編程：socket接口

在Linux中，套接字（socket）是一種用于實現進程間通信（IPC）的機制，它允許不同進程通過網絡進行數據交換。套接字接口是Linux網絡編程的基礎，提供了豐富的API來創建、管理和操作套接字。

以下是一些常用的Linux套接字接口：

套接字創建

1. socket()

   int socket(int domain, int type, int protocol);
   

   • domain：地址族，如AF_INET（IPv4）、AF_INET6（IPv6）、AF_UNIX（本地進程間通信）等。
   • type：套接字類型，如SOCK_STREAM（面向連接的TCP套接字）、SOCK_DGRAM（無連接的UDP套接字）等。
   • protocol：協議號，通常設為0，讓系統自動選擇合適的協議。

綁定地址

2. bind()

   int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
   

   • sockfd：由socket()函數返回的套接字描述符。
   • addr：指向要綁定的地址結構體。
   • addrlen：地址結構體的長度。

監聽連接

3. listen()

   int listen(int sockfd, int backlog);
   

   • sockfd：監聽套接字描述符。
   • backlog：等待連接隊列的最大長度。

接受連接

4. accept()

   int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
   

   • sockfd：監聽套接字描述符。
   • addr：指向客戶端地址結構體的指針（可選）。
   • addrlen：客戶端地址結構體的長度（可選）。

連接遠程主機

5. connect()

   int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
   

   • sockfd：客戶端套接字描述符。
   • addr：指向目標地址結構體的指針。
   • addrlen：目標地址結構體的長度。

發送數據

6. send()

   ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
   

   • sockfd：套接字描述符。
   • buf：指向要發送數據的緩沖區。
   • len：要發送的數據長度。
   • flags：發送標志，通常設為0。

接收數據

7. recv()

   ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);
   

   • sockfd：套接字描述符。
   • buf：指向接收數據的緩沖區。
   • len：緩沖區的長度。
   • flags：接收標志，通常設為0。

關閉套接字

8. close()

   int close(int sockfd);
   

   • sockfd：要關閉的套接字描述符。

其他有用的函數

• getsockname()：獲取本地地址。
• getpeername()：獲取遠程地址。
• setsockopt() 和 getsockopt()：設置和獲取套接字選項。
• ioctl()：控制I/O設備。

示例代碼

以下是一個簡單的TCP服務器示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <netinet/in.h>

int main() {
    int server_fd, new_socket;
    struct sockaddr_in address;
    int opt = 1;
    int addrlen = sizeof(address);
    char buffer[1024] = {0};

    // 創建套接字
    if ((server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == 0) {
        perror("socket failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 綁定套接字
    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);
    }

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

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

    // 接收數據
    read(new_socket, buffer, 1024);
    printf("Message from client: %s\n", buffer);

    // 發送響應
    send(new_socket, "Hello from server", 18, 0);

    // 關閉套接字
    close(new_socket);
    close(server_fd);

    return 0;
}

這個示例展示了如何創建一個簡單的TCP服務器，綁定到本地端口8080，接受一個連接，接收數據并發送響應。

希望這些信息對你有所幫助！如果你有更多問題，請隨時提問。