Linux下的Socket編程大體上包括Tcp Socket、Udp Socket即Raw Socket這三種，其中TCP和UDP方式的Socket編程用於編寫應用層的socket程序，是我們用得比較多的，而Raw Socket則用得相對較少，不在本文介紹范圍之列。
TCP Socket
基於TCP協議的客戶端/服務器程序的一般流程一般如下：
它基本上可以分為三個部分：
一、建立連接：
-
服務器調用socket()、bind()、listen()完成初始化后，調用accept()阻塞等待，處於監聽端口的狀態
-
客戶端調用socket()初始化后，調用connect()發出SYN段並阻塞等待服務器應答
-
服務器應答一個SYN-ACK段，客戶端收到后從connect()返回，同時應答一個ACK段，服務器收到后從accept()返回。
二、傳輸數據：
建立連接后，TCP協議提供全雙工的通信管道，服務器端和客戶端根據協議可以通過read和write的反復調用實現數據的傳輸
三、關閉連接：
當數據傳輸已經完成后，服務器和客戶端可以調用Close關閉連接，一端關閉連接后，另一端read函數則會返回0，可以根據這個特征來感應另一端的退出。
下面就以一個簡單的EchoServer演示一下如何創建服務器端和客戶端代碼，其中和socket相關api都會高亮顯示。
服務器端示例：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#define MAXLINE 80
#define SERV_PORT 8000
int main(void)
{
char buf[MAXLINE];
int listenfd = 0;
listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
sockaddr_in servaddr = {0};
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
bind(listenfd, (sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
listen(listenfd, 20);
printf("Accepting connections ...\n");
while (1)
{
sockaddr_in cliaddr = {0};
socklen_t cliaddr_len = sizeof(cliaddr);
int connfd = accept(listenfd, (sockaddr *)&cliaddr, &cliaddr_len);
char str[INET_ADDRSTRLEN];
printf("connected from %s at PORT %d\n",
inet_ntop(AF_INET, &cliaddr.sin_addr, str, sizeof(str)),
ntohs(cliaddr.sin_port));
while(true)
{
int count = read(connfd, buf, MAXLINE);
if (count == 0)
break;
write(connfd, buf, count);
}
close(connfd);
printf("closed from %s at PORT %d\n",
inet_ntop(AF_INET, &cliaddr.sin_addr, str, sizeof(str)),
ntohs(cliaddr.sin_port));
}
}
PS：這里需要注意的一下的是sock函數的第二個參數SOCK_STREAM，它表示是一個TCP連接，后面我們會介紹通過傳入SOCK_DGRAM打開udp連接。
服務器端主體流程就是一個死循環，它接受一個socket連接，然后將其原封不動的返回給客戶端，待客戶端退出后，關閉socket連接，再次接受下一個socket連接。
客戶端代碼如下：
#include <stdio.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#define MAXLINE 80
#define SERV_PORT 8000
#define MESSAGE "hello world"
int main(int argc, char *argv[])
{
char buf[MAXLINE];
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
sockaddr_in servaddr = {0};
servaddr.sin_family = AF_INET;
inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &servaddr.sin_addr);
servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
if (0 != connect(sockfd, (sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)))
{
printf("connected failed");
return 1;
}
write(sockfd, MESSAGE, sizeof(MESSAGE));
int count = read(sockfd, buf, MAXLINE);
printf("Response from server: %s\n",buf);
close(sockfd);
return 0;
}
客戶端代碼比較簡單，這里就不多介紹了。
UDP Socket
典型的UDP客戶端/服務器通訊過程如下圖所示：
由於UDP不需要維護連接，程序邏輯簡單了很多，但是UDP協議是不可靠的，實際上有很多保證通訊可靠性的機制需要在應用層實現，可能反而會需要更多代碼。
典型的示例如下：
/* server.cpp */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#define MAXLINE 80
#define SERV_PORT 8000
int main(void)
{
char buf[MAXLINE];
char str[INET_ADDRSTRLEN];
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
sockaddr_in servaddr = {0};
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
bind(sockfd, (sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
printf("Accepting connections ...\n");
while (1)
{
sockaddr_in cliaddr;
socklen_t cliaddr_len = sizeof(cliaddr);
int count = recvfrom(sockfd, buf, MAXLINE, 0, (sockaddr *)&cliaddr, &cliaddr_len);
if (count < 0)
{
printf("recvfrom error");
continue;
}
printf("received from %s at PORT %d\n",
inet_ntop(AF_INET, &cliaddr.sin_addr, str, sizeof(str)),
ntohs(cliaddr.sin_port));
sendto(sockfd, buf, count, 0, (sockaddr *)&cliaddr, sizeof(cliaddr));
}
}
/* client.cpp */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#define MAXLINE 80
#define SERV_PORT 8000
int main(int argc, char *argv[])
{
char buf[MAXLINE];
char str[INET_ADDRSTRLEN];
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
sockaddr_in servaddr = {0};
servaddr.sin_family = AF_INET;
inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &servaddr.sin_addr);
servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
while (fgets(buf, MAXLINE, stdin) != NULL)
{
int count = sendto(sockfd, buf, strlen(buf), 0, (sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
if (count == -1)
{
printf("sendto error");
return 0;
}
count = recvfrom(sockfd, buf, MAXLINE, 0, NULL, 0);
if (count == -1)
{
printf("recvfrom error");
return 0;
}
write(STDOUT_FILENO, buf, count);
}
close(sockfd);
return 0;
}