利用C语言进行Linux网络编程 (linux网络编程用C)
随着信息化发展的不断推进，网络技术在人们的生产和生活中扮演了越来越重要的角色。因此，学习网络编程成为了当前计算机科学领域中十分重要的一个方向。在Linux系统中进行网络编程，C语言作为一门高效、稳定、通用的编程语言，被广泛地应用于网络编程中。
本文将从Linux基础知识入手，介绍Linux网络编程的基本概念和常用函数，同时通过实例降低网络编程的难度，帮助读者更好地理解和使用C语言进行网络编程。
一、Linux基础知识
1. 什么是Linux操作系统？
Linux操作系统是一种自由软件和开放源代码的操作系统，它是由Linus Torvalds及其团队开发的，拥有稳定、安全、高效等优点。Linux系统最初被设计用于服务器，但由于其优秀的性能表现，已经广泛地应用于各种领域。
2. Linux的特点
作为一种开源的解决方案，Linux系统拥有一系列的特点，包括：
（1）稳定性：Linux系统能够长时间运行而不出现错误和关机等问题。
（2）安全性：Linux系统在安全性方面优于其它操作系统，因为它具有许多内置的安全机制。
（3）高效性：Linux系统对资源使用的高效性和良好的用户界面，是操作系统性能的重要指标之一。
（4）可定制性：Linux系统支持用户自定义安装程序和桌面。
3. Linux的命令行操作与图形化操作
Linux系统中提供了两种操作方式：命令行操作和图形化操作。在命令行操作中，用户通过输入命令来完成各种任务，而在图形化操作中则通过一系列的程序来完成任务，如文件管理器、文本编辑器等。
如下是一些常见的命令行操作：
（1）pwd命令：用于查看当前所在的目录。
（2）cd命令：用于切换目录，如cd /home/ubuntu。
（3）ls命令：用于查看目录或文件的详细列表。
（4）mkdir命令：用于创建一个新目录，如mkdir test。
（5）rm命令：用于删除一个文件或目录，如rm test。
4. Linux文件系统
Linux系统使用的是一种叫做“树状目录结构”的文件系统，这种文件系统的根目录为/，其他的目录分支都从这个目录中展开。在Linux中，文件和目录以节点的方式来表示，每个节点都包含了所有相关的信息，例如：用户权限、时间戳等。
二、Linux网络编程基础
1. 什么是网络编程？
网络编程是通过网络实现的程序间通信，可以传输文件、数据等。网络编程可以分为两种模式：client模式和server模式。在client模式中，客户端向服务端发起请求，而在server模式中，服务端会响应客户端的请求。
2. IP地址和端口号
IP地址是唯一的识别一个设备的地址，它可以被用于定位网络上的所有设备。IP地址通常被表达为四段数字，如192.168.0.1。端口号则是唯一标识计算机上的进程，有效端口号范围为1~65535。
3. C语言的socket编程
Socket是C语言中用于进行网络编程的函数库，提供了一系列的函数，用于创建和使用网络编程中的socket对象。在socket编程中，首先需要创建一个socket对象，然后通过bind()函数把这个socket与一个本地地址关联，最后使用listen()函数监听端口，并且通过accept()函数等待客户端来连接。
三、代码示例
下面通过代码示例来介绍Linux网络编程的实现过程。首先是server端代码：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define PORT 8888 //定义监听的端口号
#define BACKLOG 2 //定义更大监听数量
int mn()
{
int connfd;
int sockfd;
struct sockaddr_in my_addr;
struct sockaddr_in remote_addr;
if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1)
{
perror(“socket”);
exit(1);
}
my_addr.sin_family=AF_INET;
my_addr.sin_port=htons(PORT);
my_addr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;
bzero(&(my_addr.sin_zero),8);
if(bind(sockfd,(struct sockaddr *)&my_addr,sizeof(struct sockaddr))== -1)
{
perror(“bind”);
exit(1);
}
if(listen(sockfd,BACKLOG)==-1)
{
perror(“listen”);
exit(1);
}
printf(“looking for connection……\n”);
fflush(stdout);
while(1)
{
socklen_t sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);
if((connfd=accept(sockfd,(struct sockaddr *)&remote_addr,&sin_size))==-1)
{
perror(“accept”);
continue;
}
printf(“Received a connection from %s:%d\n”,inet_ntoa(remote_addr.sin_addr),ntohs(remote_addr.sin_port));
fflush(stdout);
if(!fork())
{
if(send(connfd,”Welcome to server $”,23,0)==-1)
perror(“send”);
close(connfd);
exit(0);
}
close(connfd);
}
}
接下来是client端代码：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define SERVPORT 8888 //用于连接的server端口号
#define IP_ADDRESS “127.0.0.1” //用于连接的server IP地址
int mn()
{
int sockfd;
char recv_buf[100];
struct sockaddr_in serv_addr;
if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1)
{
perror(“socket”);
exit(1);
}
bzero(&serv_addr,sizeof(serv_addr));
serv_addr.sin_family=AF_INET;
serv_addr.sin_port=htons(PORT);
serv_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(IP_ADDRESS);
if(connect(sockfd,(struct sockaddr *)&serv_addr,sizeof(struct sockaddr))==-1)
{
perror(“connect”);
exit(1);
}
if(recv(sockfd,recv_buf,20,0)==-1)
{
perror(“recv”);
exit(1);
}
printf(“Received server data：%s\n”,recv_buf);
close(sockfd);
return 0;
}
以上代码分别实现了一个简单的server和client程序，在server端程序中，我们使用了socket()函数来创建了一个socket对象，然后使用bind()函数把这个socket与本机上的一个IP地址和端口号关联，之后调用listen()函数，让服务器处于监听状态。而在client程序中，则使用socket()函数创建了一个socket对象，之后通过connect()函数连接到指定的端口。最后在两个程序中，通过send()和recv()函数来发送和接收message。
在实现Linux网络编程时，需要注意以下几点：
（1）服务器端应当在一个死循环中等待客户端的连接请求，并且每次接收到客户端连接请求时，应该以新的进程来处理客户端连接请求。
（2）客户端应当通过连接到服务器来发送数据，并且在发送完数据后应该及时关闭套接字。
（3）在编写网络程序时，需要加入足够的错误处理，以防止程序出错时会引起开发者更多的甚至无法预期的错误。
