Linux _UDP 浅解

UDP通信

  1. TCP与UDP
    当使用网络套接字通信时，
    套接字的“域”都取AF_INET;
    套接字的type：
    SOCK_STREAM 此时，默认使用TCP协议进行通信。
    SOCK_DGRAM 此时，默认使用UDP协议进行通信。

    TCP通信，是一个有序的、可靠的、面向连接的
    UDP通信，是不保证有序到达的数据报服务。（在局域网内，使用UDP已很可靠）

  2. 使用UDP通信
    与TCP通信使用上的区别：
    1）创建套接字时的type(参数2）不同。
    TCP通信，使用SOCK_STREAM
    UDP通信，使用SOCK_DGRAM

    2）发送数据和接收数据时，使用的接口不同
    TCP通信，发送数据，使用write（或send）
    接收数据，使用read（或recv）
    UDP特性，发送数据，使用sendto
    接收数据，服务器端使用recvfrom
    客户端使用recv

    3）不需要使用listen
    4）不需要先建立连接(TCP客户端和服务器端分别使用connect和receive建立连接)

    步骤总结：
    基于UDP的网络套接字通信
    服务器端
    (1) 创建一个网络套接字
    (2) 设置服务器地址
    (3) 绑定该套接字，使得该套接字和对应的端口关联起来
    (4) 循环处理客户端请求
    使用recvfrom等待接收客户端发送的数据
    使用sendto发送数据至客户端

    客户端
    (1) 创建一个套接字
    (2) 设置服务器地址
    (3) 使用sendto向服务器端（接收端）发送数据
    (4) 使用recv接受数据

  3. sendto与recvfrom、recv
    1) sendto
    功能：UDP服务器或客户端用于发送数据
    原型：int sendto (int sockfd, // 套接字
    void *buff, // 发送缓存区
    size_t len, // 发送缓冲区的长度
    init flags, // 标志，一般取0
    struct sockaddr *to, // 目的主机地址
    socklen_t tolen // 目的主机地址长度
    );
    返回值：成功，返回实际发送数据的字节数
    失败，返回-1

    2) recvfrom
    功能：UDP服务器用于接收数据
    原型： 与sendto类似。
    int recvfrom (int sockfd, // 套接字
    void *buff, // 接收缓存区
    size_t len, // 接受缓冲区的长度
    init flags, // 标志，一般取0
    struct sockaddr *to, // 源主机地址
    socklen_t *tolen // 源主机地址长度
    );
    注意：参数6必须要初始化为对应地址的长度！
    3) recv
    功能：UDP客户端用于接收数据
    原型： ssize_t recv (int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);
    注意： 该调用的参数不需要指定地址。
    因为当使用udp时，对应的套接字被自动绑定在一个短暂的动态的端口上。

  4. 实例
    server1.c / client1.c 服务器接收、客户端发送
    server2.c / client2.c 服务器收发、客户方发送、接收。

demo
server1.c 

#include <sys/un.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <errno.h>

#define BUFF_SIZE 1024

int main(void)
{
    int server_sockfd;
    int client_sockfd;
    char ch;
    int ret;
    int recv_len;
    char buff[BUFF_SIZE];

     //”√”⁄UNIXœµÕ≥ƒ⁄≤øÕ®–≈µƒµÿ÷∑£¨ struct sockaddr_un
    struct sockaddr_in server_addr;
    struct sockaddr_in client_addr;
    int client_addr_len;

    server_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

    // …Ë÷√∑˛ŒÒ∆˜µÿ÷∑
    server_addr.sin_family = AF_INET;  //µÿ÷∑µƒ”Ú£¨œ‡µ±”⁄µÿ÷∑µƒ¿‡–Õ, AF_UNIX±Ì æµÿ÷∑Œª”⁄UNIXœµÕ≥ƒ⁄≤ø
    server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;  //inet_addr("10.10.0.9");
    server_addr.sin_port = htons(9000);

    // ∞Û∂®∏√Ã◊Ω”◊÷£¨ πµ√∏√Ã◊Ω”◊÷∫Õ∂‘”¶µƒœµÕ≥Ã◊Ω”◊÷Œƒº˛πÿ¡™∆¿¥°£
    ret = bind(server_sockfd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr));
    if (ret == -1) {
        perror("bind");
        exit(1);
    }

    // ¥¥Ω®Ã◊Ω”◊÷∂”¡–£¨ ±£¥ÊΩ¯»Î∏√∑˛ŒÒ∆˜µƒøÕªß∂À«Î«Û°£
    //ret = listen(server_sockfd, 5);

    // —≠ª∑¥¶¿ÌøÕªß∂À«Î«Û
    while (1) {

        printf("server waiting
");

        // µ»¥˝≤¢Ω” ’øÕªß∂À«Î«Û
        //client_sockfd = accept(server_sockfd,  (struct sockaddr*)&client_addr, &client_addr_len);
              recv_len = recvfrom(server_sockfd, buff, sizeof(buff) , 0, 
                                           (struct sockaddr*)&client_addr, &client_addr_len);
        if (recv_len < 0) {
            perror("recvfrom");
            exit(errno);
        }

        printf("received: %s
", buff); 
    }

    close(server_sockfd);

    return 0;   
}

client1.c

#include <sys/un.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <errno.h>

#define BUFF_SIZE 1024

int main(void)
{
    int sockfd;
    struct sockaddr_in server_addr;
    int ret;
    int c;
    char buff[BUFF_SIZE];

    // ¥¥Ω®“ª∏ˆÃ◊Ω”◊÷
    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

    // …Ë÷√∑˛ŒÒ∆˜µÿ÷∑
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("10.10.0.9");
    server_addr.sin_port = htons(9000);

       // œÚ∑˛ŒÒ∆˜∑¢ÀÕ ˝æ›
       strcpy(buff, "hello world");
       ret = sendto(sockfd, buff, strlen(buff) + 1, 0, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr));
    if (ret == -1) {
        perror("sendto");
        exit(errno);
    }

    printf("ret = %d
", ret);


    return 0;   
}

server2.c

#include <sys/un.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <errno.h>

#define BUFF_SIZE 1024

static void str2up(char *str)
{
    while(*str) {
        if (*str >= 'a'  && *str <= 'z') {
            *str = *str - 'a' + 'A';
        }

        str++;
    }
}

int main(void)
{
    int server_sockfd;
    int client_sockfd;
    char ch;
    int ret;
    int recv_len;
    int send_len;
    char buff[BUFF_SIZE];

     //”√”⁄UNIXœµÕ≥ƒ⁄≤øÕ®–≈µƒµÿ÷∑£¨ struct sockaddr_un
    struct sockaddr_in server_addr;
    struct sockaddr_in client_addr;
    int client_addr_len;

    server_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

    // …Ë÷√∑˛ŒÒ∆˜µÿ÷∑
    server_addr.sin_family = AF_INET;  //µÿ÷∑µƒ”Ú£¨œ‡µ±”⁄µÿ÷∑µƒ¿‡–Õ, AF_UNIX±Ì æµÿ÷∑Œª”⁄UNIXœµÕ≥ƒ⁄≤ø
    server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;  //inet_addr("10.10.0.9");
    server_addr.sin_port = htons(9000);

    // ∞Û∂®∏√Ã◊Ω”◊÷£¨ πµ√∏√Ã◊Ω”◊÷∫Õ∂‘”¶µƒœµÕ≥Ã◊Ω”◊÷Œƒº˛πÿ¡™∆¿¥°£
    ret = bind(server_sockfd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr));
    if (ret == -1) {
        perror("bind");
        exit(1);
    }

    // ¥¥Ω®Ã◊Ω”◊÷∂”¡–£¨ ±£¥ÊΩ¯»Î∏√∑˛ŒÒ∆˜µƒøÕªß∂À«Î«Û°£
    //ret = listen(server_sockfd, 5);

    // —≠ª∑¥¶¿ÌøÕªß∂À«Î«Û
    while (1) {

        printf("server waiting
");

        // µ»¥˝≤¢Ω” ’øÕªß∂À«Î«Û
        //client_sockfd = accept(server_sockfd,  (struct sockaddr*)&client_addr, &client_addr_len);
              recv_len = recvfrom(server_sockfd, buff, sizeof(buff) , 0, 
                                           (struct sockaddr*)&client_addr, &client_addr_len);
        if (recv_len < 0) {
            perror("recvfrom");
            exit(errno);
        }

        printf("received: %s
", buff); 

        str2up(buff);
        send_len = sendto(server_sockfd, buff, strlen(buff)+1, 0,
                                (struct sockaddr*)&client_addr, client_addr_len);
        if (send_len == -1) {
            perror("sendto");
            exit(errno);
        }

        //printf("send_len=%d
", send_len);                  
    }

    close(server_sockfd);

    return 0;   
}

client2.c

#include <sys/un.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <errno.h>

#define BUFF_SIZE 1024

int main(void)
{
    int sockfd;
    struct sockaddr_in server_addr;
    int ret;
    int c;
    char buff[BUFF_SIZE];
    socklen_t addr_len;

    // ¥¥Ω®“ª∏ˆÃ◊Ω”◊÷
    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

    // …Ë÷√∑˛ŒÒ∆˜µÿ÷∑
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("10.10.0.99");
    server_addr.sin_port = htons(9000);

       // œÚ∑˛ŒÒ∆˜∑¢ÀÕ ˝æ›
       strcpy(buff, "hello world");
       ret = sendto(sockfd, buff, strlen(buff) + 1, 0, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr));
    if (ret == -1) {
        perror("sendto");
        exit(errno);
    }

    printf("send %d bytes
", ret);

    ret = recv(sockfd, buff, sizeof(buff), 0);
    if (ret == -1) {
        perror("recvfrom");
        exit(errno);
    }

    printf("received %d bytes
", ret);
    printf("received: %s
", buff); 

    return 0;   
}
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