套接字（socket）是 Linux 下的一种进程间通信机制（socket IPC），它不仅支持同一主机的不同进程间通信，还支持跨网络的不同主机的进程间通信。

socket 允许通过标准的文件描述符进行网络数据传输，支持各种网络协议，如 TCP 和 UDP，它把复杂的 TCP/IP 协议隐藏在 socket 接口下，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让 socket 去组织数据，以符合指定的协议。

基于 socket 接口编写的应用程序可以移植到任何实现 BSD socket 标准的平台。本文介绍了 Linux 下使用 socket 接口实现 TCP 客户端的示例程序。

• 开发环境：虚拟机 Ubuntu 18.04
• 验证平台：正点原子 Mini Linux 开发板
• 服务端：网络调试助手 NetAssist

示例代码

• tcp_client.c

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

int client_init_socket(void)
{
    int socket_fd;
    struct sockaddr_in server_address;

    if ((socket_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == 0) 
    {
        perror("socket failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    server_address.sin_family = AF_INET;
    server_address.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVER_IP);
    server_address.sin_port = htons(SERVER_PORT);

    if (connect(socket_fd, (struct sockaddr *)&server_address, sizeof(server_address)) < 0) 
    {
        perror("connect");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    return socket_fd;
}

int client_receive_data(int socket_fd, char *message, ssize_t *size) 
{
    ssize_t bytes_received = recv(socket_fd, message, BUFFER_SIZE, 0);
    if (bytes_received == -1) 
    {
        perror("recv");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    *size = bytes_received;
    return 0;
}

void client_send_data(int socket_fd, const char *message, ssize_t size) 
{
    if (send(socket_fd, message, size, 0) < 0) 
    {
        perror("send");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
}

int client_check_tcp_connection(int socket_fd) 
{
    int error = 0;
    socklen_t len = sizeof(error);
    if (getsockopt(socket_fd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &error, &len) == 0) 
    {
        if (error == 0) 
        {
            return 1;
        }
    }
    return 0;
}

int client_close_socket(int socket_fd)
{
    close(socket_fd);
    return 0;
}

• tcp_client.h

#ifndef __TCP_CLIENT_H__
#define __TCP_CLIENT_H__

#include <sys/socket.h>

#define SERVER_IP "192.168.0.120"
#define SERVER_PORT 8080
#define BUFFER_SIZE 1024

int client_init_socket(void);
int client_receive_data(int socket_fd, char *message, ssize_t *size);
void client_send_data(int socket_fd, const char *message, ssize_t size);
int client_check_tcp_connection(int socket_fd);
int client_close_socket(int socket_fd);

#endif

• main.c

#include <stdio.h>
#include "tcp_client.h"

int main(void)
{
    int client_fd = 0;
    char buffer[1024] = {0};
    ssize_t size = 0;
    
    client_fd = client_init_socket();

    client_send_data(client_fd, "Hello Server!", 13);

    client_receive_data(client_fd, buffer, &size);
    printf("%s \r\n", buffer);
    
    client_close_socket(client_fd);

    return 0;
}

板级验证

• 打开网络调试助手，设置为 TCP 服务端，选择本地主机地址和端口，点击打开：

• 代码中配置服务端 IP 与端口号，通过交叉编译生成目标程序，拷贝到 Elfboard Linux 开发板上：

#define SERVER_IP "192.168.221.1"
#define SERVER_PORT 8080

• 运行客户端程序

• 服务端显示客户端已连接，并接收到客户端消息：

• 服务端向客户端回复消息：

• 客户端接收到服务端消息：

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