Linux C编程 socket—Udp单播_c socket udp 单拨

Udp简介

概述

1. UDP 是 User Datagram Protocol 的简称， 中文名是用户数据报协议，是一个简单的面向数据报的运输层协议，在网络中用于处理数据包，是一种无连接的协议。
2. UDP 不提供可靠性的传输，它只是把应用程序传给 IP 层的数据报发送出去，但是并不能保证它们能到达目的地。
3. 由于 UDP 在传输数据报前不用在客户和服务器之间建立一个连接（与Tcp不同之处），且没有超时重发等机制，故而传输速度很快。

特点

1. 邮件系统服务模式的抽象（可通过邮件模型来进行对比）
2. 每个分组都携带完整的目的地址
3. 发送数据之前不需要建立链接
4. 不对数据包的顺序进行检查，不能保证分组的先后顺序
5. 不进行分组出错的恢复和重传
6. 不保证数据传输的可靠性
   tips:
   在网络质量令人十分不满意的环境下，UDP 协议数据包丢失会比较严重。但是由于 UDP 的特性：它不属于连接型协议，因而具有资源消耗小，处理速度快的优点，所以通常音频、视频和普通数据在传送时使用 UDP 较多，因为它们即使偶尔丢失一两个数据包，也不会对接收结果产生太大影响。比如我们聊天用的 ICQ 和 QQ 就是使用的 UDP

Udp单播编程（服务器和客户端基本无差别）

函数介绍

• socket函数

 #include <sys/types.h>
 #include <sys/socket.h>
 int socket(int domain, int type, int protocol);
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• domain参数：
  AF_UNIX（本机通信）
  AF_INET（TCP/IP – IPv4）
  AF_INET6（TCP/IP –IPv6）

• 其中 “type”参数指的是套接字类型，常用的类型有：
  SOCK_STREAM（TCP流）
  SOCK_DGRAM（UDP数据报）
  SOCK_RAW（原始套接字）

• 最后一个 “protocol”:
  一般设置为“0”，也就是当确定套接字使用的协议簇和类型时，这个参数的值就为0，但是有时候创建原始套接字时，并不知道要使用的协议簇和类型，也就是domain参数未知情况下，这时protocol这个参数就起作用了，它可以确定协议的种类。

• socket是一个函数，那么它也有返回值，当套接字创建成功时，返回套接字，失败返回“-1”，错误代码则写
  入“errno”中。

所以Udp的套接字应该如下创建：

int sock = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
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3. bind函数
   将套接字和本机的信息绑定在一起。

#include <sys/types.h>          /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);
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4. recvfrom函数
   绑定本机信息之后，可以使用recvfrom函数接收信息
   举个例子，bind函数相当于开启本机的邮筒，recvfrom相当于去邮筒中查看有没有信件（信件中会附带对方的地址）。

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,
                     struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
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• int sockfd 创建的套接字
• void *buf 发送的内容
• size_t len 内容的长度
• int flags 一般就填 0
• struct sockaddr *src_addr 发送主机的信息
• socklen_t *addrlen 结构体的长度

5. sendto函数

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,
                      const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);

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• const struct sockaddr *dest_addr 目标主机的信息

Udp服务器示例

说明:
服务器程序：服务器不需要先向客户端发送，所以只需要绑定自己主机信息，和开启端口（相当于放置邮箱），等待客户端发送信息，客户端一旦发送信息，必然携带相应的主机信息，然后我们在服务端将客户端的信息写入相应的结构体中，知道了对方的主机信息，就可以朝对方发送了，发送时，是内核帮我们完成的绑定本机ip和开启端口的任务。
服务器的任务其实就是收，看自己绑定的端口是否有信息（类似，定期查看邮筒里是否有信件）。

//Udp_server.c
#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<string.h>
#include <stdlib.h>

static useAge(const char *proc)
{
		printf("Please Enter: %s [ip] [port]\n",proc);
		
}

int main(int argc,char *argv[])
{
	if(argc!=3)
	{
		useAge(argv[0]);
		exit(1);
	}
	
	int socked =socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
	if(socked<0)
	{
		perror("socket error");
		return 1;
	}
	
	struct sockaddr_in local;  //服务器需要知道本机的信息
	local.sin_family=AF_INET;
	local.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);   //INADDR_ANY(网卡上的所有IP)
	local.sin_port=htons(atoi(argv[2]));
	
	if(bind(socked,(struct sockaddr_in*)&local,sizeof(local))<0)
	{
		perror("bind error");
		return 2;
	}
	
	struct sockaddr_in sender;
	socklen_t len =sizeof(sender);
	
	char buf[1024];
	while(1)
	{
		memset(buf,'\0',sizeof(buf));
		recvfrom(socked,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr_in*)&sender,&len);
		printf("#########################\n");
		printf("Get a cilent:%s: %d : %s\n",inet_ntoa(sender.sin_addr),ntohs(sender.sin_port),buf);
		sendto(socked,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr_in*)&sender,len);
	}
	return 0;
}
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运行效果：

Udp客户端示例

说明：
客户端程序：客户端需要向服务器发送信息，所以需要知道服务器的主机信息（IP地址和端口号）（好比你给别人寄信，需要知道对方的地址是一样的），当客户端想要接收信息的时候，也需要绑定自己的主机信息。

//Udp_cilent.c
#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<string.h>
#include <stdlib.h>

static useAge(const char *proc)
{
		printf("Please Enter: %s [ip] [port]\n",proc);
		
}

int main(int argc,char *argv[])
{
	if(argc!=3)
	{
		useAge(argv[0]);
		exit(1);		
	}
	int socked =socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
	if(socked<0)
	{
		perror("socket error");
		return 1;
	}
	struct sockaddr_in remote,local;   //客户端需要知道对方的IP 和 端口等 信息
	remote.sin_family=AF_INET;
	remote.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);   
	remote.sin_port=htons(atoi(argv[2]));
	
	local.sin_family=AF_INET;    
	local.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);   
	local.sin_port=htons(8888);
	
	if(bind(socked,(struct sockaddr_in*)&local,sizeof(local))<0)
	{
		perror("bind error");
		return 2;
	}
	
	struct sockaddr_in sender;
    socklen_t len = sizeof(sender);
	
	char buf[1024];
	while(1)
	{
		memset(buf,'\0',sizeof(buf));
        printf("Please Enter:");
        fflush(stdout);
        ssize_t length = read(0,buf,sizeof(buf)-1 );  //从标准输入读入buf ,回车不读
        if(length > 0){
            buf[length -1] = '\0';
            sendto(socked,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&remote,sizeof(remote));
            memset(buf,'\0',sizeof(buf));
            recvfrom(socked,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&sender,&len);
            printf("#########################\n");
			printf("Get a server:%s: %d : %s\n",inet_ntoa(sender.sin_addr),ntohs(sender.sin_port),buf);
        }	
	}
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