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c网络应用编程 pdf

《C网络应用编程》PDF是一份关于C语言在网络应用开发中的编程指南文档。

C 网络应用编程:深入理解与实践指南

在当今数字化时代,网络应用无处不在,从简单的网页浏览到复杂的企业级分布式系统,都离不开网络编程的支持,C 语言作为一种高效、灵活且功能强大的编程语言,在网络应用编程领域占据着重要地位,本文将深入探讨 C 网络应用编程的相关知识与实践要点,为开发者提供全面且实用的指导。

一、网络基础概念

在开始 C 网络应用编程之前,必须对一些基本的网络概念有清晰的理解。

概念 描述
IP 地址 互联网协议地址,用于唯一标识网络中的设备,分为 IPv4 和 IPv6 两种版本,IPv4 由 32 位二进制数组成,通常以点分十进制表示,如 192.168.1.1;IPv6 则采用 128 位地址空间,具有更强的地址扩展性和安全性。
端口号 用于区分同一台设备上运行的不同网络应用程序,常见的端口号范围为 0 65535,0 1023 为知名端口号,如 HTTP 服务的端口号为 80,FTP 服务的端口号为 21 等。
TCP/UDP 协议 TCP(传输控制协议)是一种面向连接的、可靠的传输协议,它提供了数据包的顺序保证、重传机制和流量控制等功能,适用于对数据传输可靠性要求较高的应用场景,如文件传输、电子邮件等,UDP(用户数据报协议)是一种无连接的、不可靠的传输协议,数据传输速度较快但无法保证数据包的顺序和可靠性,常用于实时性要求较高但对少量数据丢失不敏感的应用,如视频直播、在线游戏等。

二、C 网络编程库与 API

在 C 语言中,进行网络编程主要依赖于操作系统提供的网络编程库和 API,以下是一些常用的库和函数:

(一)Socket 编程

1、创建套接字:使用socket() 函数创建一个套接字描述符,指定通信域(如 AF_INET 表示 IPv4)、套接字类型(如 SOCK_STREAM 表示流式套接字,对应 TCP 协议;SOCK_DGRAM 表示数据报套接字,对应 UDP 协议)以及协议(通常为 0,表示默认协议)。

int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (sockfd < 0) {
    perror("socket creation failed");
    exit(EXIT_FAILURE);
}

2、绑定套接字:对于服务器端程序,需要使用bind() 函数将套接字与本地 IP 地址和端口号绑定,以便监听来自客户端的连接请求。

struct sockaddr_in server_addr;
server_addr.sin_family = AF_INET;
server_addr.sin_port = htons(8080);
server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
int bind_status = bind(sockfd, (struct sockaddr)&server_addr, sizeof(server_addr));
if (bind_status < 0) {
    perror("bind failed");
    close(sockfd);
    exit(EXIT_FAILURE);
}

3、监听套接字:服务器端调用listen() 函数使套接字进入被动监听状态,等待客户端的连接请求。

int listen_status = listen(sockfd, 5);
if (listen_status < 0) {
    perror("listen failed");
    close(sockfd);
    exit(EXIT_FAILURE);
}

4、接受连接:当客户端发起连接请求时,服务器端使用accept() 函数接受连接,并返回一个新的套接字描述符用于与该客户端进行通信。

int client_sockfd = accept(sockfd, NULL, NULL);
if (client_sockfd < 0) {
    perror("accept failed");
    close(sockfd);
    exit(EXIT_FAILURE);
}

5、发送和接收数据:通过send()recv() 函数在套接字上进行数据的发送和接收操作。

char message = "Hello, Client!";
send(client_sockfd, message, strlen(message), 0);
char buffer[1024];
int bytes_received = recv(client_sockfd, buffer, sizeof(buffer), 0);
buffer[bytes_received] = '