4、网络编程基础：Socket编程入门、TCP与UDP在交易中的选择、非阻塞I/O与epoll模型

做量化交易系统，尤其是高频做市，网络编程是绕不开的坎。说白了，你的策略再牛，如果网络层拉胯，订单发不出去或者收不到行情，一切都是白搭。今天我们就来聊聊网络编程里最核心的几个东西。

Socket编程入门：交易员和交易所的“电话线”

Socket，翻译过来叫“套接字”，但我觉得叫它“通信管道”更形象。你想想看，你的交易程序和交易所服务器之间要说话，总得有个通道吧？Socket就是这个通道的两端。

我刚开始写交易程序时，觉得Socket很神秘。后来发现，它其实就是一套API。你调用它，就能在网络上发数据。核心流程就四步：

• 创建Socket：就像申请一根电话线。
• 绑定地址：告诉系统，我这根线接在哪个端口上。
• 监听/连接：服务端等着别人打进来，客户端主动拨号。
• 收发数据：开始通话，传订单和行情。

一个最简单的TCP客户端代码长这样：

#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <string.h>

int main() {
    int sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    struct sockaddr_in addr;
    addr.sin_family = AF_INET;
    addr.sin_port = htons(8080);
    addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.100");

    connect(sock, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
    // 发送订单
    char order[] = "BUY 100 AAPL @ 150.00";
    send(sock, order, strlen(order), 0);
    return 0;
}

嗯，这里要注意，htons和inet_addr这些函数，是网络编程的“基本功”。我见过不少新手直接写死端口号，结果换了台机器就崩了。建议你把这些配置抽出来，放到配置文件里。

TCP与UDP在交易中的选择：一个都不能少

很多新手会问：“做交易到底用TCP还是UDP？”我的答案是：看场景，而且往往是两者都用。

我个人习惯是：订单走TCP，行情走UDP。为什么？

• 订单必须可靠：你下了一笔买单，如果丢了，可能就错过了最佳成交价。TCP的重传机制虽然慢一点，但能保证交易所一定收到。
• 行情可以容忍丢包：行情数据每秒成千上万笔，丢了一两笔，下一笔马上补上。UDP的延迟更低，更适合做市商抢速度。

我在项目中遇到过一个问题：某次用UDP推行情，结果网络波动导致丢包率飙升，策略直接“瞎了”。后来我加了一个序列号校验，如果发现跳号，就主动请求重传。这算是一个折中方案。

非阻塞I/O与epoll模型：让程序“忙而不乱”

做高频交易，最怕的就是程序“卡住”。比如你用阻塞式Socket收行情，如果网络延迟，整个线程就挂在那了。这在高频场景下是致命的。

非阻塞I/O，说白了就是：“我发个请求，不等你回复，我先干别的”。你调用recv，如果没有数据，它立刻返回一个错误码，而不是傻等。

但非阻塞I/O有个问题：你怎么知道什么时候有数据来了？总不能一直轮询吧？那太浪费CPU了。

这时候，epoll就登场了。它是Linux下最高效的I/O多路复用机制。你可以把它想象成一个“前台接待员”：你把所有Socket都告诉它，然后去忙别的。一旦某个Socket有数据了，它立刻通知你。

核心流程：

1. 创建epoll实例：epoll_create()
2. 注册事件：把需要监听的Socket加进去，告诉它“有数据读就通知我”
3. 等待事件：epoll_wait()，阻塞等待，直到有事件发生
4. 处理事件：遍历返回的事件列表，挨个处理

一个简单的epoll示例：

int epfd = epoll_create(1);
struct epoll_event ev;
ev.events = EPOLLIN;  // 监听可读事件
ev.data.fd = listen_fd;
epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, listen_fd, &ev);

struct epoll_event events[1024];
while (1) {
    int n = epoll_wait(epfd, events, 1024, -1);
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        if (events[i].data.fd == listen_fd) {
            // 新连接来了
        } else {
            // 有数据可读
        }
    }
}

你想想看，如果不用epoll，而是每个连接开一个线程，那1000个连接就是1000个线程。线程切换的开销，足以让你的交易延迟飙升。而epoll只用几个线程，就能管理成千上万个连接。

知识体系总览

下面这张图，是我对本章核心逻辑的总结。你可以把它当作一个“地图”，随时回来对照。