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Linux网络系统调用（从零开始掌握网络编程的核心机制）

在现代计算机系统中，网络通信是不可或缺的一部分。而 Linux 操作系统通过网络系统调用为应用程序提供了与网络交互的底层接口。本教程将带你从零开始，理解什么是网络系统调用、它们如何工作，并通过一个简单的示例程序演示其使用方法。即使你是编程小白，也能轻松上手！

什么是系统调用？

系统调用（System Call）是用户程序请求操作系统内核提供服务的一种方式。比如读写文件、创建进程、或者进行网络通信，都需要通过系统调用来完成。在 Linux 中，网络系统调用是一组专门用于处理网络通信的系统调用，例如 socket()、bind()、listen()、accept()、connect()、send() 和 recv() 等。

常见的网络系统调用有哪些？

socket()：创建一个新的套接字（socket），这是所有网络通信的起点。
bind()：将套接字绑定到一个本地地址和端口。
listen()：使服务器套接字进入监听状态，等待客户端连接。
accept()：接受一个来自客户端的连接请求。
connect()：客户端使用此调用连接到服务器。
send()/recv()：分别用于发送和接收数据。
close()：关闭套接字，释放资源。

Linux网络系统调用（从零开始掌握网络编程的核心机制） Linux网络系统调用 socket编程网络通信系统调用详解第1张

一个简单的 TCP 服务器示例

下面是一个使用 C 语言编写的简单 TCP 服务器程序，它展示了如何使用上述的网络系统调用来实现基本的网络通信：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <unistd.h>#include <sys/socket.h>#include <netinet/in.h>#define PORT 8080int main() {    int server_fd, new_socket;    struct sockaddr_in address;    int addrlen = sizeof(address);    char buffer[1024] = {0};    const char *hello = "Hello from server!";    // 1. 创建 socket    if ((server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == 0) {        perror("socket failed");        exit(EXIT_FAILURE);    }    // 2. 绑定地址和端口    address.sin_family = AF_INET;    address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;    address.sin_port = htons(PORT);    if (bind(server_fd, (struct sockaddr *)&address, sizeof(address)) < 0) {        perror("bind failed");        close(server_fd);        exit(EXIT_FAILURE);    }    // 3. 开始监听    if (listen(server_fd, 3) < 0) {        perror("listen");        close(server_fd);        exit(EXIT_FAILURE);    }    printf("Server listening on port %d\n", PORT);    // 4. 接受连接    if ((new_socket = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&address, (socklen_t*)&addrlen)) < 0) {        perror("accept");        close(server_fd);        exit(EXIT_FAILURE);    }    // 5. 接收并发送数据    read(new_socket, buffer, 1024);    printf("Client says: %s\n", buffer);    send(new_socket, hello, strlen(hello), 0);    printf("Hello message sent\n");    // 6. 关闭连接    close(new_socket);    close(server_fd);    return 0;}