C语言网络socket编程入门指南

"网络socket编程指南" 本文档是针对C语言的网络socket编程的入门指南，旨在帮助初学者理解和掌握socket编程的基本概念和技术。Socket是一种基于标准Unix文件描述符的通信方式，是网络通信的核心机制。 ### 1) 什么是套接字？ 套接字（Socket）是进程间通信（IPC）的一种方式，特别是在网络环境中。它为两个运行在网络上的程序提供了一种通信的接口，允许它们交换数据。套接字可以视为通信端点，每个套接字都有唯一的标识，如IP地址和端口号。 ### 2) Internet套接字的两种类型 主要分为两种类型的套接字：流式套接字（Stream Sockets，SOCK_STREAM）和数据报套接字（Datagram Sockets，SOCK_DGRAM）。流式套接字提供面向连接、可靠的TCP服务，而数据报套接字则支持无连接、不可靠的UDP服务。 ### 3) 网络理论 在理解Socket编程时，了解网络协议栈（如OSI模型或TCP/IP模型）和网络层次结构是必要的。TCP/IP模型包括应用层、传输层、网络层和链路层，分别对应如HTTP、TCP、IP和以太网等协议。 ### 4) 结构体 在Socket编程中，涉及的主要结构体有`sockaddr`、`sockaddr_in`等，用于存储网络地址信息。例如，`sockaddr_in`包含了IP地址和端口号。 ### 5) 本机转换 在处理网络地址时，可能需要进行本机字节序到网络字节序的转换，这通常通过`htons()`、`htonl()`、`ntohs()`和`ntohl()`函数完成。 ### 6) IP地址和处理 IP地址是网络中设备的唯一标识，通常以点分十进制表示。IPv4地址由32位二进制数组成，IPv6地址由128位二进制数组成。 ### 7) `socket()`函数 创建一个套接字，返回一个文件描述符，用于后续的通信操作。 ### 8) `bind()`函数 将创建的套接字与特定的本地IP地址和端口绑定。 ### 9) `connect()`函数 对于服务器，客户端调用`connect()`函数建立与服务器的连接。 ### 10) `listen()`函数 服务器端调用`listen()`函数，指定最大连接队列长度，等待客户端连接。 ### 11) `accept()`函数 服务器接收客户端连接请求，返回一个新的套接字用于与客户端通信。 ### 12) `send()`和`recv()`函数 用于发送和接收数据，是流式套接字（TCP）中最常用的函数。 ### 13) `sendto()`和`recvfrom()`函数 对应于数据报套接字（UDP），可以向任意地址发送和接收数据。 ### 14) `close()`和`shutdown()`函数 关闭套接字，`shutdown()`可以关闭套接字的读写能力。 ### 15) `getpeername()`函数 获取远程连接套接字的地址信息。 ### 16) `gethostname()`函数 获取本地主机名。 ### 17) 域名服务（DNS） DNS用于将人类可读的域名转换为IP地址，反之亦然。 ### 18) 客户-服务器模式 网络通信的基础模型，客户发起请求，服务器响应请求。 ### 19) 简单的服务器和客户端示例 文中可能包含实现简单TCP服务器和客户端的代码片段，展示基本的Socket通信流程。 ### 20) 数据报套接字 介绍UDP套接字的工作原理，强调其无连接和不可靠的特性。 ### 21) 阻塞和非阻塞 讨论Socket的阻塞和非阻塞模式，以及如何通过设置选项来控制。 ### 22) `select()`函数 介绍`select()`函数，用于多路复用I/O，监控多个套接字的读写就绪状态。 ### 23) 参考资料 提供进一步学习Socket编程的文献和资源。 这份指南涵盖了从基础到进阶的Socket编程知识，适合想要学习网络编程的C程序员。通过阅读和实践，读者将能够创建基本的TCP和UDP服务器及客户端程序。