Socket编程原理与常用函数详解

"本文主要介绍了Socket编程的基本概念和常用函数，包括Windows Socket和Linux Socket的差异，以及TCP/IP网络程序的框架。" Socket编程是计算机网络通信的基础，它提供了一种标准化的接口，使得程序员可以方便地进行跨平台的网络编程。在本文中，我们首先了解了Socket的简介，它在不同操作系统中的实现，如Windows Socket (Winsock) 和Linux Socket (BSD Socket)。 Windows Socket，简称Winsock，是微软为Windows环境制定的网络编程接口，其设计基于BSD Socket API。Winsock自1991年的1.1版以来，已经发展成为Windows平台上网络编程的标准。它分为16位和32位版本，分别对应早期的Windows 95和后来的Windows 98及更高版本。Winsock提供了与BSD Socket兼容的基本函数和网络信息检索函数，同时也包含了一些Windows特有的扩展函数。 Linux Socket则更接近原始的BSD Socket，它是基于UNIX文件描述符的通讯方式，被广泛移植到各种Linux系统中。在Linux中，使用Socket编程时，通常需要包含`sys/types.h`和`sys/socket.h`头文件。 Socket类型主要包括两种：流式套接字(SOCK_STREAM)和数据报套接字(SOCK_DGRAM)。流式套接字提供面向连接的服务，确保数据的可靠性，适用于需要连续数据流的应用，如HTTP或HTTPS。而数据报套接字则提供无连接服务，适合于对实时性要求高但可以容忍数据丢失的场景，如UDP协议。 TCP/IP网络程序的框架通常包括客户端/服务器(C/S)模型。面向连接的C/S程序工作流程涉及建立连接、数据传输和连接关闭等步骤。无连接的程序则直接发送数据包，无需预先建立连接，适用于一次性或者短暂交互的应用。 在Socket编程中，有几种常见的通信方式，包括阻塞和非阻塞模式。阻塞模式下，当执行读写操作时，如果数据未准备好，程序会暂停等待；非阻塞模式下，即使数据未准备好，程序也不会挂起，而是立即返回，需要通过特定机制来检查数据是否可用。 在实际编程中，理解Socket的工作原理和常用函数，如`socket()`用于创建Socket，`bind()`绑定IP和端口，`listen()`监听连接，`accept()`接受连接，`connect()`连接服务器，`send()`和`recv()`发送和接收数据，以及`close()`关闭Socket，是编写网络应用程序的基础。掌握这些基本知识，可以有效地构建跨平台的网络应用。