Linux网络编程是Linux系统开发中的重要组成部分，它基于Socket API实现进程间网络通信，广泛应用于Web服务、即时通讯、物联网等领域，本文将通过具体实例，从Socket基础、TCP可靠传输、UDP高效广播到多路复用技术,逐步展示Linux网络编程的核心实践。
Socket编程基础：网络通信的基石
Socket（套接字）是网络通信的端点，Linux中通过系统调用创建和管理Socket，Socket主要分为三种类型：流式Socket（SOCK_STREAM，基于TCP，提供可靠双向通信）、数据报Socket（SOCK_DGRAM，基于UDP，无连接但高效）、原始Socket（SOCK_RAW，直接操作IP层，用于协议开发），以TCP为例，编程流程分为四步：创建Socket、绑定地址、监听连接、收发数据。
创建Socket使用socket()函数，需指定地址族（AF_INET，IPv4）、类型（SOCK_STREAM）、协议（0，自动选择）。int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)；若成功返回文件描述符，失败返回-1，绑定地址通过bind()将Socket与本地IP和端口关联，需填充sockaddr_in结构体，设置sin_family为AF_INET，sin_port为htons(端口号)（htons将主机字节序转为网络字节序），sin_addr.s_addr为INADDR_ANY（监听所有接口）。
TCP实例：可靠的文件传输服务
TCP协议通过三次握手建立连接，确保数据有序到达，适合文件传输等场景，以下以简单文件传输服务端为例：服务端创建Socket后绑定端口，调用listen()进入监听状态（listen(sockfd, 5)，5为最大连接队列长度），通过accept()阻塞等待客户端连接，返回新的Socket描述符new_fd，之后使用read()和write()收发文件数据，read(new_fd, buffer, sizeof(buffer))读取客户端发送的文件名，打开文件后循环读取文件内容并写入Socket，直至文件传输完成。
客户端流程类似：创建Socket后调用connect()连接服务端（需指定服务端IP和端口），连接成功后发送文件名，再读取本地文件内容并通过write()发送至服务端，TCP的可靠性体现在：数据分片传输后，接收端通过序号重组，丢失或损坏的数据会自动重传,无需应用层处理。
UDP实例：广播消息的简易聊天室
UDP是无连接协议，无需建立连接，直接通过sendto()和recvfrom()收发数据，适合广播、视频流等实时性要求高的场景，以UDP广播聊天室为例：发送端设置Socket的广播属性（setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, &on, sizeof(on))），将目标地址设为广播地址（如192.168.1.255），使用sendto()发送消息至广播端口，接收端绑定端口后，通过recvfrom()接收任意主机发送的广播消息，recvfrom()的参数包含发送方地址信息，可显示消息来源。
UDP的优势是开销小、传输快，但无重传机制，数据可能丢失或乱序，需应用层通过序列号或确认机制弥补，在聊天室中，可设计心跳包检测在线用户,或消息编号确保顺序。
多路复用：高效处理并发连接
当服务端需同时处理多个客户端连接时，传统阻塞I/O效率低下，此时需使用多路复用技术（如select、poll、epoll），以epoll为例，其通过红黑树管理监听Socket，使用epoll_ctl()添加Socket至监听集合，epoll_wait()阻塞等待事件就绪（可读、可写、异常），返回就绪的Socket数量。
epoll相比select的优势：支持百万级连接，无连接数限制；事件驱动，仅就绪Socket触发回调，减少CPU扫描开销；支持ET（边缘触发）和LT（水平触发）模式，ET模式下数据需一次性读完，效率更高，一个Web服务器使用epoll监听多个客户端连接，当某个Socket可读时，epoll_wait()返回，服务器读取数据并处理,避免阻塞其他连接。
小编总结与应用
Linux网络编程的核心是Socket API的灵活运用，TCP提供可靠传输，适合文件传输、HTTP等场景；UDP高效实时，适用于直播、广播；多路复用技术则解决了高并发下的性能瓶颈，实际开发中，需注意错误处理（如bind()失败时检查端口占用）、资源释放（关闭Socket）、安全性（缓冲区溢出防护、权限控制）等问题，掌握这些技术，可构建高性能、高可用的网络应用，如Nginx、Redis等开源软件正是基于Linux网络编程实现的。
