引言
在Linux系统中，Socket是网络编程中非常重要的一部分。通过Socket，可以实现不同主机间的通信。TCP和UDP是两种常见的网络传输协议，而IO多路复用则是一种高效处理多个Socket连接的方法。本文将详细介绍Linux下如何使用TCP/UDP Socket进行通信，以及使用IO多路复用提高网络应用的性能。
TCP Socket通信
创建Socket
Linux系统提供了socket()函数，用于创建一个Socket。TCP Socket的创建如下：
#include <sys/socket.h>
int socket(int domain, int type, int protocol);
其中，domain表示协议族（如AF_INET表示IPv4协议，AF_INET6表示IPv6协议），type表示Socket类型（如SOCK_STREAM表示TCP Socket），protocol表示使用的传输协议（一般为0，表示自动选择适合type类型的默认协议）。
绑定和监听
在创建Socket后，我们需要将其绑定到一个特定的网络地址和端口上，以便远程主机可以访问。TCP Socket的绑定和监听如下：
#include <sys/socket.h>
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
int listen(int sockfd, int backlog);
其中，sockfd是Socket的文件描述符，addr是指向地址信息的指针，addrlen表示地址长度。bind函数用于绑定Socket和地址，listen函数则用于监听绑定的端口，backlog参数指定了操作系统可以接受多少个等待连接的请求。
建立连接和通信
在绑定和监听成功后，我们可以使用accept()函数来接受客户端的连接请求，并建立连接。代码如下：
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
接受连接请求后，可以使用recv()和send()函数进行数据的收发，实现双向通信。具体代码如下：
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);
ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags)
关闭Socket
当通信结束时，我们需要关闭Socket。使用close()函数可以关闭一个Socket连接。
#include <unistd.h>
int close(int fd);
UDP Socket通信
与TCP Socket不同，UDP Socket是无连接的，不需要建立持久的连接，适用于丢失数据不敏感的应用场景。
UDP Socket的创建、绑定和接收/发送数据的方法与TCP类似。对于UDP，我们可以使用recvfrom()和sendto()来收发数据。相比TCP，UDP更加简洁、灵活，但对数据的安全性和完整性要求较高。
IO多路复用
在并发访问多个Socket连接时，IO多路复用是一种高效的方法。通过IO多路复用，我们可以同时监听多个Socket的输入事件，一旦某个Socket可读/可写，则进行相应的处理。
Linux系统提供了select()和poll()函数来实现IO多路复用。
select()
#include <sys/select.h>
int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout)
select()函数会根据readfds、writefds和exceptfds集合中的文件描述符的状态来等待，一旦集合中的一个或多个文件描述符变为可读、可写或有异常，则select()函数返回。timeout参数用于设置超时时间。
poll()
#include <poll.h>
int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout);
poll()函数也可以同时监听多个文件描述符的状态，与select()类似。不同之处在于，poll()使用一个struct pollfd数组来指定待监听的文件描述符，每个struct pollfd结构体可以指定感兴趣的事件类型。
总结
本文介绍了Linux下如何使用TCP/UDP Socket进行通信，以及使用IO多路复用提高网络应用的性能。掌握Socket编程和IO多路复用的原理和方法，对于编写高效的网络应用非常重要。
参考资料
本文来自极简博客，作者：狂野之翼喵，转载请注明原文链接：Linux TCP/UDP Socket通信和IO多路复用
