C++ Academy · 课时

C++ 中的 BSD 套接字 API

在 C++ 程序中使用 socket、bind、listen、accept、connect、send 和 recv

C++ 中的 BSD 套接字 API 是 CoddyKit 上的免费 C++ Academy 课时。这是第 1 节课，共 4 节。你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。这是 C++ Academy 学习路径的一部分，你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 C++ Academy 课程共包含 4 节课。

什么是套接字 API？

BSD 套接字 API 是网络编程的事实标准。它可用于 Linux、macOS、BSD 系统，以及经过少量调整后通过 Winsock 用于 Windows。

必需的头文件

请包含平台头文件，并使用 POSIX 类型。

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

创建套接字

socket 调用会返回一个文件描述符。请传入地址族（IPv4）、类型（TCP 或 UDP）以及协议（默认值为 0）。

int sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (sock < 0) {
    perror("socket");
    return 1;
}

地址结构

struct sockaddr_in 保存 IPv4 地址和端口。传递给函数时，请将其强制转换为 struct sockaddr*。

struct sockaddr_in addr{};
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons(8080);
inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &addr.sin_addr);

字节序：主机字节序与网络字节序

网络字节序采用大端序。请使用 htons、htonl、ntohs 和 ntohl 进行转换。

连接客户端

请使用 connect 发起 TCP 连接。

if (connect(sock, (sockaddr*)&addr, sizeof(addr)) < 0) {
    perror("connect");
    close(sock);
    return 1;
}

发送与接收

send 和 recv 用于交换字节。两者返回的字节数都可能少于请求的数量，因此请始终使用循环处理。

const char* msg = "Hello";
send(sock, msg, strlen(msg), 0);

char buffer[1024];
ssize_t n = recv(sock, buffer, sizeof(buffer)-1, 0);
buffer[n] = '\0';

绑定与监听（服务器）

服务器会绑定地址、监听连接并接受连接。

int srv = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
bind(srv, (sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
listen(srv, 10);
int client = accept(srv, nullptr, nullptr);

关闭套接字

在 Unix 上调用 close，在 Windows 上调用 closesocket。

close(sock);

错误处理

套接字函数出错时会返回 -1 并设置 errno。请检查每个返回值。

使用 RAII 封装

直接使用文件描述符很容易造成资源泄漏。请将其封装在 RAII 类型中，并在析构函数中调用 close；或者使用带自定义删除器的 std::unique_ptr。

struct SocketCloser {
    void operator()(int* fd) const { if (*fd >= 0) ::close(*fd); }
};
using UniqueSocket = std::unique_ptr<int, SocketCloser>;

Windows 的差异

在 Windows 上：

包含 <winsock2.h> 并链接 ws2_32
使用前调用 WSAStartup
使用 closesocket，而不是 close
套接字类型是 SOCKET（无符号类型）

快速检查

哪个函数调用会从客户端向服务器发起 TCP 连接？

回顾

BSD 套接字 API 提供底层网络编程原语。请创建套接字、配置地址，然后在客户端调用 connect，或在服务器端依次调用 bind、listen 和 accept。请使用 htons 系列函数转换字节序。将文件描述符封装在 RAII 中，以防止资源泄漏。

常见问题解答

「C++ 中的 BSD 套接字 API」课时是免费的吗？

是的 — 「C++ 中的 BSD 套接字 API」的完整文本可在网页上免费阅读。要进行交互式练习（内置代码编辑器和全天候 AI 导师）并解锁 C++ Academy 课程的其余内容，请升级到 CoddyKit PRO。 C++ Academy 课程共包含 4 节课。

「C++ 中的 BSD 套接字 API」这节课中我会学到什么？

在 C++ 程序中使用 socket、bind、listen、accept、connect、send 和 recv 你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 C++ Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

学习 C++ Academy 需要有经验吗？

无需任何先前经验。CoddyKit 上的 C++ Academy 课程适合初学者到高级学习者，你可以从这里开始或从头开始，按照自己的节奏学习。这是第 1 节课，共 4 节。

「C++ 中的 BSD 套接字 API」课时需要多长时间？

大多数 CoddyKit 课程大约需要 5–10 分钟。每节课都很精短且互动，所以你能稳步进步，并在网页和应用中从离开的地方继续。

我能在这节 C++ Academy 课中编写并运行代码吗？

能。每节 C++ Academy 课都包含内置代码编辑器，你可以在浏览器中直接编写并运行真实代码，并获得即时 AI 反馈 — 无需本地设置。

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