Linux套接字编程指南：TCP与UDP套接字解析

"本章深入探讨了Linux环境下的套接字编程，涵盖了套接字的类型、地址结构、位顺序调整、带外数据、连接类型以及两种主要的套接字类型——TCP和UDP套接字，最后进行了总结。" 在Linux系统中，套接字是实现进程间通信，特别是网络通信的重要工具。它们提供了标准化的接口，允许程序员构建能在不同主机间进行数据交换的应用程序。套接字API定义了一系列的函数和过程，用于创建、管理和操作套接字，这些函数包括但不限于socket()、bind()、listen()、connect()、accept()、send()和recv()等。 3.1 套接字类型 套接字可以分为不同的类型，以适应不同的通信需求。最基本的类型有流式套接字（SOCK_STREAM，对应TCP）和数据报套接字（SOCK_DGRAM，对应UDP）。流式套接字提供面向连接、可靠的服务，确保数据的顺序和完整性，而数据报套接字则无连接，不保证顺序，适合于对实时性要求较高的场景。 3.2 套接字地址结构 套接字地址结构通常使用sockaddr及其变体如sockaddr_in，它包含了网络通信所需的地址信息，如IP地址和端口号。在处理跨平台通信时，需要考虑字节序的问题，即大端序和小端序的转换。 3.3 位顺序调整 由于不同的计算机体系结构有不同的字节顺序，网络传输的数据需要统一为网络字节序（Big-Endian）。因此，在发送和接收数据前，可能需要进行字节顺序的调整，如使用htons()、ntohs()等函数处理短整型，htonl()、ntohl()处理长整型。 3.4 带外数据 在某些特定情况下，如TCP中，可以标记部分数据为带外（Out-of-Band，OOB）数据，以优先处理。这通常用于紧急情况，但不是所有协议都支持带外数据。 3.5 连接类型 套接字可以是面向连接的（如TCP），也可以是无连接的（如UDP）。面向连接的套接字在通信前需要建立连接，保证数据的可靠传输；无连接的套接字则直接发送数据，不保证数据的完整性和顺序。 3.6 TCP套接字 TCP套接字提供了全双工、面向连接的服务，通过三次握手建立连接，并使用滑动窗口协议来控制流量和确保数据的正确接收。TCP套接字在传输过程中会进行流量控制和拥塞避免，以确保网络的稳定。 3.7 UDP套接字 UDP套接字是无连接的，每个数据包（datagram）都是独立发送的，不保证到达顺序或不丢失。UDP适用于实时应用，如视频流或在线游戏，因为它提供了更低的延迟。 3.8 小结 本章内容详细讲解了Linux套接字编程的关键概念和技术，从基础的套接字类型到具体的TCP和UDP套接字的使用，以及涉及到的网络通信细节，如地址结构和位序转换。这些知识对于理解和实现网络应用程序至关重要。