C++ Linux程序如何进行网络通信 - 问答

在Linux环境下，C++程序可以通过多种方式进行网络通信。以下是一些常用的方法：

套接字（Socket）编程：套接字是网络通信的基础，它允许不同计算机上的进程通过Internet协议（IP）进行通信。在C++中，可以使用BSD套接字API来创建套接字。
- 流式套接字（TCP）：提供可靠的、面向连接的通信。
- 数据报套接字（UDP）：提供不可靠的、无连接的通信。
高级网络库：为了简化网络编程，可以使用一些高级网络库，如Boost.Asio、libevent、libuv等。这些库提供了更高级别的抽象，使得编写网络应用程序更加容易。
HTTP客户端/服务器：如果你的应用程序需要与Web服务交互，可以使用HTTP协议。C++中有多个库可以用来发送和接收HTTP请求，例如libcurl、cpprestsdk（Casablanca）等。
RPC框架：远程过程调用（RPC）允许一个程序调用另一个地址空间（通常是另一台机器上）的过程或函数。常见的RPC框架有gRPC、Apache Thrift等。
消息队列：消息队列允许应用程序异步地发送和接收消息。这可以用于解耦服务之间的依赖关系。常见的消息队列系统有RabbitMQ、ZeroMQ、Apache Kafka等。

下面是一个简单的TCP套接字编程示例，展示了如何在C++中创建一个TCP服务器和客户端：

TCP服务器：

#include <iostream>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.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);
    }

    // 设置socket选项
    if (setsockopt(server_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR | SO_REUSEPORT, &opt, sizeof(opt))) {
        perror("setsockopt");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 绑定socket到端口
    address.sin_family = AF_INET;
    address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    address.sin_port = htons(8080);

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

    // 监听连接
    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);
    std::cout << "Message from client: " << buffer << std::endl;

    // 发送数据
    send(new_socket, "Hello from server", 17, 0);
    std::cout << "Hello message sent\n";

    // 关闭套接字
    close(new_socket);
    close(server_fd);

    return 0;
}

TCP客户端：

#include <iostream>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

int main() {
    int sock = 0;
    struct sockaddr_in serv_addr;

    if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
        std::cout << "
 Socket creation error 
";
        return -1;
    }

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

    // 将IPv4地址从文本转换为二进制形式
    if(inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv_addr.sin_addr) <= 0) {
        std::cout << "
Invalid address/ Address not supported 
";
        return -1;
    }

    // 连接到服务器
    if (connect(sock, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) {
        std::cout << "
Connection Failed 
";
        return -1;
    }

    // 发送数据
    send(sock, "Hello from client", 17, 0);
    std::cout << "Hello message sent\n";

    // 读取数据
    char buffer[1024] = {0};
    read(sock, buffer, 1024);
    std::cout << "Message from server: " << buffer << std::endl;

    // 关闭套接字
    close(sock);

    return 0;
}

在实际应用中，你可能需要处理多个客户端连接、错误处理、数据序列化和反序列化等问题。使用高级网络库可以大大简化这些任务。

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