C语言Socket

一、Socket简介

Socket是网络通信中的一种机制，它是一组接口和方法的集合，用于实现客户机与服务器之间的数据传输。

Socket本身并不是协议，而是编程接口，它使用TCP或UDP协议是最常见的方法。Socket编程实现了在不同计算机之间的数据传输。

在C语言中，Socket通常有以下两种类型：

• Stream Socket（流式Socket）：基于TCP协议的Socket，用于面向连接的网络通信。
• Datagram Socket（数据报式Socket）：基于UDP协议的Socket，用于面向无连接的网络通信。

二、使用流式Socket进行通信

以下是一个简单的使用Stream Socket进行通信的例子:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>

int main() {
    int sockfd, newsockfd, portno;
    socklen_t clilen;
    char buffer[256];
    struct sockaddr_in serv_addr, cli_addr;
    int n;

    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (sockfd < 0)
       perror("ERROR opening socket");

    bzero((char *) &serv_addr, sizeof(serv_addr));
    portno = 5001;

    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    serv_addr.sin_port = htons(portno);

    if (bind(sockfd, (struct sockaddr *) &serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0)
             perror("ERROR on binding");

    listen(sockfd,5);
    clilen = sizeof(cli_addr);

    newsockfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *) &cli_addr, &clilen);
    if (newsockfd < 0)
          perror("ERROR on accept");

    bzero(buffer,256);
    n = read(newsockfd,buffer,255);
    if (n < 0) perror("ERROR reading from socket");
    printf("Here is the message: %s\n",buffer);
    n = write(newsockfd,"I got your message",18);
    if (n < 0) perror("ERROR writing to socket");

    return 0;
}

该例子中创建了一个服务器端程序，通过监听端口5001，来接受来自客户端的请求。当有请求发生时，会接受并返回一个简单的信息。

三、使用数据报式Socket进行通信

以下是一个简单的使用Datagram Socket进行通信的例子:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

int main() {
    int sockfd;
    struct sockaddr_in servaddr, cliaddr;
    char buffer[1024];

    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));

    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    servaddr.sin_port = htons(1256);

    bind(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));

    int len, n;
    len = sizeof(cliaddr);

    while(1) {
        n = recvfrom(sockfd, buffer, sizeof(buffer), 0, (struct sockaddr *)&cliaddr, &len);
        buffer[n] = '\0';
        printf("Received: %s\n", buffer);
        sendto(sockfd, "Hi there!", 10, 0, (struct sockaddr *)&cliaddr, sizeof(cliaddr));
    }

    return 0;
}

该例子中创建一个UDP服务器端程序，监听端口1256。当有客户端向该端口发送数据报时，服务器端会处理客户端的请求并返回"Hi there!"的信息。

四、使用Socket实现多客户端连接

以下是一个使用Socket实现多客户端连接的例子:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>

int main() {
    int sockfd, newsockfd, portno;
    socklen_t clilen;
    char buffer[256];
    struct sockaddr_in serv_addr, cli_addr;
    int n, pid;

    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (sockfd < 0)
       perror("ERROR opening socket");

    bzero((char *) &serv_addr, sizeof(serv_addr));
    portno = 5001;

    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    serv_addr.sin_port = htons(portno);

    if (bind(sockfd, (struct sockaddr *) &serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0)
             perror("ERROR on binding");

    listen(sockfd,5);
    clilen = sizeof(cli_addr);

    while(1) {
        newsockfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *) &cli_addr, &clilen);
        if (newsockfd < 0)
              perror("ERROR on accept");

        pid = fork();
        if (pid < 0)
            perror("ERROR on fork");

        if (pid == 0)  {
            close(sockfd);
            bzero(buffer,256);
            n = read(newsockfd,buffer,255);
            if (n < 0) perror("ERROR reading from socket");
            printf("Here is the message: %s\n",buffer);
            n = write(newsockfd,"I got your message",18);
            if (n < 0) perror("ERROR writing to socket");
            exit(0);
        }
        else close(newsockfd);
    }
    close(sockfd);
    return 0;
}

该例子实现了一个多客户端连接的服务器端程序。当有新的客户端请求时，服务器端会创建一个子进程来处理该请求，从而实现多客户端连接的功能。