c 网络编程源码

网络编程基础概念

网络编程是指通过计算机网络进行的编程，它允许程序之间通过网络进行通信和数据交换，在C语言中，网络编程通常涉及到使用套接字（sockets）来创建和管理网络连接，套接字是一种特殊的文件描述符，用于表示网络连接的两端。

关键结构和函数

1、套接字地址结构：在IPv4中，套接字地址结构通常由sockaddr_in结构体表示，包含地址族、端口号和IP地址等信息。

2、创建套接字：使用socket()函数创建套接字，指定协议类型（如TCP或UDP）和套接字类型（如流式套接字或数据报套接字）。

3、绑定套接字：使用bind()函数将套接字与特定的IP地址和端口号关联起来。

4、监听连接：对于TCP服务器，使用listen()函数开始监听来自客户端的连接请求。

5、接受连接：对于TCP服务器，使用accept()函数接受来自客户端的连接请求，并返回一个新的套接字描述符用于与该客户端通信。

6、发送和接收数据：使用send()和recv()函数（对于TCP）或sendto()和recvfrom()函数（对于UDP）来发送和接收数据。

7、关闭套接字：使用close()函数关闭套接字，释放相关资源。

示例代码

以下是一个简化的TCP服务器和客户端的示例代码：

TCP服务器

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>
#define PORT 8080
int main() {
    int server_fd, new_socket;
    struct sockaddr_in address;
    int opt = 1;
    int addrlen = sizeof(address);
    char buffer[1024] = {0};
    char *hello = "Hello from server";
    // 创建套接字文件描述符
    if ((server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == 0) {
        perror("socket failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    // 强制附加套接字到端口8080
    if (setsockopt(server_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR | SO_REUSEPORT, &opt, sizeof(opt))) {
        perror("setsockopt");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    address.sin_family = AF_INET;
    address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    address.sin_port = htons(PORT);
    // 绑定套接字到端口8080
    if (bind(server_fd, (struct sockaddr *)&address, sizeof(address))<0) {
        perror("bind failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    if (listen(server_fd, 3) < 0) {
        perror("listen");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    if ((new_socket = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&address, (socklen_t*)&addrlen))<0) {
        perror("accept");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    read(new_socket, buffer, 1024);
    printf("%s
",buffer );
    send(new_socket , hello , strlen(hello) , 0 );
    printf("Hello message sent
");
    close(new_socket);
    close(server_fd);
    return 0;
}

TCP客户端

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#define PORT 8080
int main() {
    struct sockaddr_in serv_addr;
    int sock = 0;
    if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
        printf("
 Socket creation error 
");
        return -1;
    }
    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_port = htons(PORT);
    // 转换地址从文本到二进制形式
    if(inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv_addr.sin_addr)<=0) {
        printf("
Invalid address/ Address not supported 
");
        return -1;
    }
    if (connect(sock, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) {
        printf("
Connection Failed 
");
        return -1;
    }
    send(sock , "Hello from client" , strlen("Hello from client") , 0 );
    printf("Hello message sent
");
    char *message = "Hello from server";
    recv(sock , message , sizeof(message), 0 );
    printf("%s
",message);
    close(sock);
    return 0;
}

FAQs

1、问：什么是套接字？

答：套接字是一种特殊的文件描述符，用于表示网络连接的两端，它是网络编程中实现进程间通信的基础。

2、问：TCP和UDP有什么区别？

答：TCP（传输控制协议）是一种面向连接的协议，提供可靠的数据传输服务，它确保数据按顺序且无差错地到达接收方，而UDP（用户数据报协议）是一种无连接的协议，不保证数据的可靠性和顺序性，但传输速度较快。

3、问：如何选择合适的网络编程库？

答：选择网络编程库时需要考虑项目的具体需求、开发环境、性能要求等因素，Boost.Asio是一个跨平台的C++库，提供了丰富的异步网络编程功能；而libuv则是一个专注于异步I/O的库，适用于需要高性能网络通信的场景。