Linux 網路程式設計：TCP/UDP Socket 完整流程與 API 速查表

TCP 伺服端標準流程

1. socket() 建立 Socket
2. setsockopt() 設定屬性（可選，如 SO_REUSEADDR）
3. bind() 綁定 IP:Port
4. listen() 進入監聽狀態
5. accept() 接受客戶連線，取得新連線 Socket
6. send()/recv() 或 read()/write() 收發資料
7. close() 關閉連線 Socket
8. close() 關閉監聽 Socket

TCP 客戶端標準流程

1. socket()
2. setsockopt()（可選）
3. bind()（可選，指定本地 IP/Port）
4. 填寫 serv_addr 目標 IP:Port
5. connect() 發起連線
6. send()/recv() 收發資料
7. close() 關閉 Socket

UDP 伺服端流程

1. socket()
2. setsockopt()（可選）
3. bind()
4. 迴圈 recvfrom() 接收資料
5. close()

UDP 客戶端流程

1. socket()
2. setsockopt()（可選）
3. bind()（可選）
4. 填寫 to_addr 目標 IP:Port
5. sendto() 發送資料
6. close()

常用網路除錯指令

• netstat -an：顯示所有連線、監聽埠、路由表。
• telnet ip port：手動測試 TCP 服務可達性。

關鍵資料結構

IPv4 Socket 位址

struct sockaddr_in {
    sa_family_t    sin_family;   // AF_INET
    in_port_t      sin_port;     // 網路序 Port
    struct in_addr sin_addr;     // IPv4 位址
    char           sin_zero[8];  // 填 0 對齊
};
struct sockaddr {          // 通用位址結構
    sa_family_t sa_family;
    char        sa_data[14];
};

DNS 解析結果

struct hostent {
    char  *h_name;        // 官方域名
    char **h_aliases;     // 別名陣列
    int    h_addrtype;    // AF_INET
    int    h_length;      // 位址長度
    char **h_addr_list;   // 位址列表
};

核心 API 速查

自動取得本機 IP 與隨機 Port 技巧

my_addr.sin_port = 0;                 // 核心自動挑未用 Port
my_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // 綁定所有介面