C 語言 Socket 編程指南：從入門到 Linux 網絡開發實戰

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Socket 編程：Linux 系統編程的核心技能

Socket 是網絡通信的基石，也是 Linux 後端開發的必經之路。本指南基於 CentOS 實測，涵蓋從基礎 API 到完整 Client/Server 架構的核心知識體系，旨在帶你走進 Linux 網絡開發的大門。

核心 API 調用流程圖解

Server 端：被動等待連接

socket() → bind() → listen() → accept() → read/write() → close()
                    ↑_____________while(1)_____________|

socket()：創建通信端點，返回文件描述符。
bind()：綁定 IP:Port，INADDR_ANY 監聽所有網卡。
listen()：轉為被動模式，第二參數為已完成連接隊列長度。
accept()：阻塞等待客戶端，返回新 socket 專用於該連接。

Client 端：主動發起連接

socket() → connect() → read/write() → close()

connect()：三次握手發起者，連接指定 Server IP:Port。

關鍵數據結構

struct sockaddr_in {
    sa_family_t    sin_family; // AF_INET (IPv4)
    in_port_t      sin_port;   // htons(port) 主機序轉網絡序
    struct in_addr sin_addr;   // IP 地址
    // sin_zero[8] 填充對齊
};

實戰代碼骨架

Server 端 (server.c)

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

int main() {
    int server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    struct sockaddr_in addr = {0};
    addr.sin_family = AF_INET;
    addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    addr.sin_port = htons(9734);

    bind(server_fd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
    listen(server_fd, 5);

    while (1) {
        int client_fd = accept(server_fd, NULL, NULL);
        char ch;
        read(client_fd, &ch, 1);
        ch++; // 簡單業務：字元 +1
        write(client_fd, &ch, 1);
        close(client_fd);
    }
    return 0;
}

Client 端 (client.c)

int main() {
    int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    struct sockaddr_in addr = {0};
    addr.sin_family = AF_INET;
    addr.sin_port = htons(9734);
    inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &addr.sin_addr);

    connect(sockfd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
    char ch = 'A';
    write(sockfd, &ch, 1);
    read(sockfd, &ch, 1);
    printf("Server 回應: %c\n", ch); // 輸出 B
    close(sockfd);
    return 0;
}