引言

Socket编程是网络编程的基础，它允许不同主机上的应用程序通过网络进行通信。本文将带领读者在CentOS操作系统上从零开始学习Socket编程，并通过实践加深理解。

第一节：Socket编程基础

1.1 Socket的概念

Socket，也称为套接字，是网络通信中的一个抽象层。它代表了一个通信的端点，由IP地址和端口号组成。

1.2 Socket的类型

  • 流式Socket（SOCK_STREAM）：提供可靠的、面向连接的、全双工的通信服务，如TCP协议。
  • 数据报Socket（SOCK_DGRAM）：提供无连接的、不可靠的、短生命周期的服务，如UDP协议。

1.3 Socket编程步骤

  1. 创建Socket。
  2. 绑定Socket。
  3. 监听连接。
  4. 接受连接。
  5. 读写数据。
  6. 关闭Socket。

第二节：CentOS环境搭建

2.1 安装CentOS

首先，您需要在您的计算机上安装CentOS。您可以从CentOS官网下载安装镜像，并按照提示进行安装。

2.2 安装开发工具

在CentOS上，您需要安装一些开发工具，如GCC、make等。您可以使用以下命令安装：

sudo yum groupinstall "Development Tools"

2.3 安装网络工具

安装一些网络工具，如netstat、telnet等，以便于调试：

sudo yum install net-tools

第三节：Socket编程实践

3.1 创建TCP服务器

以下是一个简单的TCP服务器示例：

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

int main() {
    int server_fd, new_socket;
    struct sockaddr_in address;
    int opt = 1;
    int addrlen = sizeof(address);

    // 创建socket文件描述符
    if ((server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == 0) {
        perror("socket failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 强制绑定端口
    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(8080);

    // 绑定socket到端口
    if (bind(server_fd, (struct sockaddr *)&address, sizeof(address))<0) {
        perror("bind failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 监听端口
    if (listen(server_fd, 3) < 0) {
        perror("listen");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 接受连接
    if ((new_socket = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&address, (socklen_t*)&addrlen))<0) {
        perror("accept");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 读取数据
    char buffer[1024] = {0};
    read(new_socket, buffer, 1024);
    printf("%s\n", buffer);

    // 关闭socket
    close(new_socket);
    return 0;
}

3.2 创建TCP客户端

以下是一个简单的TCP客户端示例：

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

int main() {
    int sock = 0;
    struct sockaddr_in serv_addr;
    char buffer[1024] = {0};
    if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
        printf("\n Socket creation error \n");
        return -1;
    }

    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_port = htons(8080);

    // 将IPv4地址转换为二进制格式
    if(inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv_addr.sin_addr)<=0) {
        printf("\nInvalid address/ Address not supported \n");
        return -1;
    }

    // 连接到服务器
    if (connect(sock, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) {
        printf("\nConnection Failed \n");
        return -1;
    }

    // 发送数据
    send(sock, "Hello from Client", 18, 0);
    read(sock, buffer, 1024);
    printf("%s\n", buffer);

    // 关闭socket
    close(sock);
    return 0;
}

第四节：总结

通过本文的学习，您应该已经掌握了Socket编程的基础知识和如何在CentOS上搭建Socket编程环境。希望您能够将这些知识应用到实际项目中，提高自己的网络编程能力。