UNIX系统中的网络编程接口：套接字(socket)原理

"第二章socket 编程原理主要探讨了UNIX系统中网络应用编程接口，特别是socket编程。在传统的I/O操作中，进程通过打开、读写和关闭来与文件或设备交互。然而，TCP/IP协议引入后，需要处理跨机器的通信和多种网络协议的兼容性。为了解决这些问题，UNIX提供了两种网络应用编程接口：UNIX BSD的套接字(socket)和UNIX System V的TLI。由于套接字的广泛适用性和在TCP/IP支持下的普及，它成为了开发网络应用的重要工具。 在套接字编程中，首先要理解的是网间进程通信的概念。传统的进程通信方式如管道、命名管道、信号等适用于单机环境，而网间进程通信则涉及到不同主机上的进程如何识别和通信。在这一背景下，进程标识变得复杂，因为不同主机的进程ID不能直接用于跨主机通信。套接字提供了一种通用的方法来解决这个问题，使得进程可以跨越网络边界进行通信。 套接字编程的基本概念包括： 1. **网间进程通信（IPC，Inter-Process Communication）**：扩展了传统的进程通信，允许不同主机上的进程相互通信。这需要解决进程的标识、连接建立以及数据传输等问题。 2. **套接字（Socket）**：作为进程间通信的一种机制，套接字提供了在网络环境中建立连接和交换数据的能力。它不仅解决了进程标识，还允许不同主机上的进程通过IP地址和端口号来识别和连接彼此。 3. **地址与端口**：在网间通信中，每个进程通过IP地址和端口号来唯一标识。IP地址表示进程所在的网络位置，而端口号则区分同一主机上的多个并发进程。 4. **套接字类型**：包括流式套接字（SOCK_STREAM，对应TCP）提供面向连接的、可靠的数据传输；数据报套接字（SOCK_DGRAM，对应UDP）提供无连接的、不可靠的数据包传输。 5. **套接字API**：包括创建套接字（socket函数）、绑定本地地址（bind函数）、监听连接请求（listen函数）、接受连接（accept函数）和发送/接收数据（send/recv函数）等。 套接字编程允许开发者构建各种网络应用程序，如Web服务器、电子邮件客户端、聊天程序等。开发者通过调用这些API，可以实现从简单的数据交换到复杂的多线程、多连接管理。由于其强大的功能和跨平台特性，socket已经成为网络编程的标准接口之一。