Socket网络编程详解：从并发服务器到套接字API

"这篇资料主要介绍了Socket网络编程的基础知识，特别是如何实现并发服务器。并发服务器在处理多个客户端连接时，通常采用fork()函数派生新进程来分别处理每个连接，以此实现多用户同时交互。文章详细讲解了Socket编程中的关键步骤，包括创建Socket、绑定、监听、接受连接、数据发送和接收以及关闭Socket。此外，还提到了Socket的三种类型：流式套接字（SOCK_STREAM）、数据报式套接字（SOCK_DGRAM）和原始式套接字（SOCK_RAW），并解释了它们各自的特点和应用场景。在Socket编程中，需要理解网络字节顺序和主机字节顺序的概念，以及如何通过数据结构struct sockaddr_in和struct in_addr来表示IP地址和端口号。" 在计算机网络中，Socket是一种通信接口，它基于UNIX的文件描述符模型，允许不同程序之间进行通信。Socket可以独立于特定的传输协议，例如TCP或UDP，它位于ISO模型的会话层和传输层之间。Socket有多种类型，每种类型对应不同的服务特性： 1. **流式套接字(SOCK_STREAM)**：提供面向连接、可靠的传输服务，保证数据无差错、无重复，按顺序接收，并具备流量控制功能，防止数据溢出。流式套接字通常用于TCP协议。 2. **数据报式套接字(SOCK_DGRAM)**：提供无连接服务，数据包独立发送，不保证到达、顺序，适合需要高效传输但可以容忍数据丢失的场景，常与UDP协议配合使用。 3. **原始式套接字(SOCK_RAW)**：允许直接访问底层协议如IP、ICMP，具有较高的灵活性，但使用起来较为复杂。 Socket编程的基本流程主要包括以下几个步骤： 1. **创建Socket**：使用socket()函数创建一个Socket描述符，指定协议类型（如SOCK_STREAM）。 2. **绑定本机端口**：使用bind()函数将Socket与本地IP地址和端口号关联。 3. **监听端口**：使用listen()函数设置服务器进入监听状态，准备接受客户端连接。 4. **接受连接**：当有客户端请求连接时，使用accept()函数接收连接请求，这一步通常会创建一个新的Socket描述符，用于与客户端通信。 5. **建立连接**：对于客户端，使用connect()函数连接到服务器。 6. **数据传输**：使用send()和recv()函数进行数据的发送和接收。 7. **关闭Socket**：完成通信后，使用close()函数关闭Socket描述符。 在处理并发连接时，服务器通常会在accept()后使用fork()函数创建新进程，新进程负责处理客户端的通信，而父进程则继续监听新的连接请求，这样可以实现服务器对多个客户端的并发处理。 此外，Socket编程中涉及的结构体，如struct sockaddr_in和struct in_addr，是用来存储网络地址信息的。sin_family表示通信类型，sin_port是网络字节顺序的端口号，sin_addr则存储32位的IP地址。需要注意的是，网络字节顺序和主机字节顺序可能不一致，需要进行转换以确保数据正确传输。 Socket网络编程是构建网络应用程序的基础，通过理解和掌握这些概念及操作，开发者可以构建出能够处理并发连接的高效服务器。