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隨著信息化發(fā)展的不斷推進，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在人們的生產(chǎn)和生活中扮演了越來越重要的角色。因此，學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)編程成為了當(dāng)前計算機科學(xué)領(lǐng)域中十分重要的一個方向。在Linux系統(tǒng)中進行網(wǎng)絡(luò)編程，C語言作為一門高效、穩(wěn)定、通用的編程語言，被廣泛地應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)編程中。
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本文將從Linux基礎(chǔ)知識入手，介紹Linux網(wǎng)絡(luò)編程的基本概念和常用函數(shù)，同時通過實例降低網(wǎng)絡(luò)編程的難度，幫助讀者更好地理解和使用C語言進行網(wǎng)絡(luò)編程。
一、Linux基礎(chǔ)知識
1. 什么是Linux操作系統(tǒng)？
Linux操作系統(tǒng)是一種自由軟件和開放源代碼的操作系統(tǒng)，它是由Linus Torvalds及其團隊開發(fā)的，擁有穩(wěn)定、安全、高效等優(yōu)點。Linux系統(tǒng)最初被設(shè)計用于服務(wù)器，但由于其優(yōu)秀的性能表現(xiàn)，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于各種領(lǐng)域。
2. Linux的特點
作為一種開源的解決方案，Linux系統(tǒng)擁有一系列的特點，包括：
（1）穩(wěn)定性：Linux系統(tǒng)能夠長時間運行而不出現(xiàn)錯誤和關(guān)機等問題。
（2）安全性：Linux系統(tǒng)在安全性方面優(yōu)于其它操作系統(tǒng)，因為它具有許多內(nèi)置的安全機制。
（3）高效性：Linux系統(tǒng)對資源使用的高效性和良好的用戶界面，是操作系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)之一。
（4）可定制性：Linux系統(tǒng)支持用戶自定義安裝程序和桌面。
3. Linux的命令行操作與圖形化操作
Linux系統(tǒng)中提供了兩種操作方式：命令行操作和圖形化操作。在命令行操作中，用戶通過輸入命令來完成各種任務(wù)，而在圖形化操作中則通過一系列的程序來完成任務(wù)，如文件管理器、文本編輯器等。
如下是一些常見的命令行操作：
（1）pwd命令：用于查看當(dāng)前所在的目錄。
（2）cd命令：用于切換目錄，如cd /home/ubuntu。
（3）ls命令：用于查看目錄或文件的詳細(xì)列表。
（4）mkdir命令：用于創(chuàng)建一個新目錄，如mkdir test。
（5）rm命令：用于刪除一個文件或目錄，如rm test。
4. Linux文件系統(tǒng)
Linux系統(tǒng)使用的是一種叫做“樹狀目錄結(jié)構(gòu)”的文件系統(tǒng)，這種文件系統(tǒng)的根目錄為/，其他的目錄分支都從這個目錄中展開。在Linux中，文件和目錄以節(jié)點的方式來表示，每個節(jié)點都包含了所有相關(guān)的信息，例如：用戶權(quán)限、時間戳等。
二、Linux網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)
1. 什么是網(wǎng)絡(luò)編程？
網(wǎng)絡(luò)編程是通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的程序間通信，可以傳輸文件、數(shù)據(jù)等。網(wǎng)絡(luò)編程可以分為兩種模式：client模式和server模式。在client模式中，客戶端向服務(wù)端發(fā)起請求，而在server模式中，服務(wù)端會響應(yīng)客戶端的請求。
2. IP地址和端口號
IP地址是唯一的識別一個設(shè)備的地址，它可以被用于定位網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備。IP地址通常被表達為四段數(shù)字，如192.168.0.1。端口號則是唯一標(biāo)識計算機上的進程，有效端口號范圍為1~65535。
3. C語言的socket編程
Socket是C語言中用于進行網(wǎng)絡(luò)編程的函數(shù)庫，提供了一系列的函數(shù)，用于創(chuàng)建和使用網(wǎng)絡(luò)編程中的socket對象。在socket編程中，首先需要創(chuàng)建一個socket對象，然后通過bind()函數(shù)把這個socket與一個本地地址關(guān)聯(lián)，最后使用listen()函數(shù)監(jiān)聽端口，并且通過accept()函數(shù)等待客戶端來連接。
三、代碼示例
下面通過代碼示例來介紹Linux網(wǎng)絡(luò)編程的實現(xiàn)過程。首先是server端代碼：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define PORT 8888 //定義監(jiān)聽的端口號
#define BACKLOG 2 //定義更大監(jiān)聽數(shù)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(“l(fā)isten”);
exit(1);
}
printf(“l(fā)ooking 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);
}
}
接下來是client端代碼：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define SERVPORT 8888 //用于連接的server端口號
#define IP_ADDRESS “127.0.0.1” //用于連接的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;
}
以上代碼分別實現(xiàn)了一個簡單的server和client程序，在server端程序中，我們使用了socket()函數(shù)來創(chuàng)建了一個socket對象，然后使用bind()函數(shù)把這個socket與本機上的一個IP地址和端口號關(guān)聯(lián)，之后調(diào)用listen()函數(shù)，讓服務(wù)器處于監(jiān)聽狀態(tài)。而在client程序中，則使用socket()函數(shù)創(chuàng)建了一個socket對象，之后通過connect()函數(shù)連接到指定的端口。最后在兩個程序中，通過send()和recv()函數(shù)來發(fā)送和接收message。
在實現(xiàn)Linux網(wǎng)絡(luò)編程時，需要注意以下幾點：
（1）服務(wù)器端應(yīng)當(dāng)在一個死循環(huán)中等待客戶端的連接請求，并且每次接收到客戶端連接請求時，應(yīng)該以新的進程來處理客戶端連接請求。
（2）客戶端應(yīng)當(dāng)通過連接到服務(wù)器來發(fā)送數(shù)據(jù)，并且在發(fā)送完數(shù)據(jù)后應(yīng)該及時關(guān)閉套接字。
（3）在編寫網(wǎng)絡(luò)程序時，需要加入足夠的錯誤處理，以防止程序出錯時會引起開發(fā)者更多的甚至無法預(yù)期的錯誤。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- linux下的C語言編程需要什么
- linux下做開發(fā)主要用c還是c++啊，內(nèi)核是c寫的，做開發(fā)哪個用的多一些啊
linux下的C語言編程需要什么
一、工具的使用
1、學(xué)會使用vim/emacs，vim/emacs是linux下最常用的源碼編輯具，不光要學(xué)會用它們編輯源碼，還要學(xué)會用它們進行查找、定位、替換等。新手的話推薦使用vim，這也是我目前使用的文本編輯器。
2、學(xué)會makefile文件的編寫規(guī)則，并結(jié)合使用工具aclocal、autoconf和automake生成makefile文件。
3、掌握gcc和gdb的基本用法。掌握gcc的用法對于構(gòu)建一個軟件包很有益處，當(dāng)軟件包包含的文件比較多的時候，你還能用gcc把它手動編譯出來，你就會對軟件包中各個文件間的依賴關(guān)系有一個清晰的了解。
4、掌握svn/cvs的基本用法。這是linux，也是開源社區(qū)最常用的版本管理系統(tǒng)?？梢匀ピ囍鴧⒓觭ourceforge上的一些開源項目。
二、linux/unix系統(tǒng)調(diào)用與標(biāo)準(zhǔn)C庫
系統(tǒng)調(diào)用應(yīng)用軟件與操作系統(tǒng)的接口，其重要性自然不用說御跡，一定要掌握。推薦學(xué)習(xí)資料為steven先生的UNIX環(huán)境高級編程(簡稱APUE)。
三、庫的學(xué)習(xí)
無論是在哪個平臺做軟件開發(fā)，對于庫的學(xué)習(xí)都很重要，linux下的開發(fā)庫很多，我主要介紹一下我常常用到的一些庫。
1、glib庫
glib 庫是gtk+和gnome的基礎(chǔ)庫，并具是跨平臺的，在linux、unix和windows下都可以用。glib庫對于linux平臺開發(fā)的影響就像 MFC對windows平臺開發(fā)的影響虧基一樣，很多開源項目都大量的使用了glib庫，包括gimp、gnome、gaim、evolution和 linux下的集群軟件heartbeat.因為glib庫自帶有基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，所以在學(xué)習(xí)glib庫的時候可以順便學(xué)習(xí)一下基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(包括鏈表、樹、隊列和hash表)。
2、libxml庫
libxml是linux平臺下解析XML文件的一個基礎(chǔ)庫，現(xiàn)在很多實用軟件都用XML格式的配置文件，所以也有必要學(xué)習(xí)一下。
3、readline庫
readline 庫是bash shell用的庫，如果要開銷拆謹(jǐn)發(fā)命令行程序，那么使用readline庫可以減少很多工作量，比如bash里的命令行自動補全，在readline里就已經(jīng)有實現(xiàn)，當(dāng)然你也可以用自己的實現(xiàn)替代庫的行為。readline庫有很多網(wǎng)站介紹的，只要google一下readline就可以找到一堆了。
4、curses庫
curses 庫以前是vi程序的一部分，后來從vi里提取出來成為一個獨立的庫。curses庫對于編寫終端相關(guān)的程序特別有用，比如要在終端某一行某一列定位輸出，改變終端字體的顏色和終端模式。linux下的curses庫用的是GNU實現(xiàn)的ncurses(new curses的意思)。
5、gtk+和KDE庫
這兩個庫是開發(fā)GUI應(yīng)用程序的基礎(chǔ)庫，現(xiàn)在linux下的大部份GUI程序都是基于這兩個庫開發(fā)的，對于它們 的學(xué)習(xí)也是很有必要的。
四、網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)
linux下做開發(fā)主要用c還是c++啊，內(nèi)核是c寫的，做開發(fā)哪個用的多一些啊
看你開發(fā)什么東西了
如果是開發(fā)和內(nèi)核相關(guān)的 或者是基礎(chǔ)應(yīng)用 那么C的多一些 內(nèi)核和驅(qū)動的話 肯定是C的畢脊
如果做界面 比如QT什么的 肯備局定就是C++了
做嵌入式的話，C和C++也都可能用到 C偏多
做android的話 還可能用到j(luò)ava
簡單的說仿數(shù)讓，就是用什么語言開發(fā) 取決于你做什么 而不是在什么操作系統(tǒng)做
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