网络编程之UDP通信

1.UDP的特点

UDP: （User Datagram Protocol ）用户数据报协议
UDP:不保证可靠的无连接协议,在数据发送前，因为不需要进行连接，所以可以进行高效率的数据传输。
使用场景：

• 发送小尺寸数据（如对DNS服务器进行IP地址查询时） 在接收到数据，给出应答较困难的网络中使用UDP。（如：无线网络）
• 适合于广播/组播式通信中。 MSN/QQ/Skype等即时通讯软件的点对点文本通讯以及音视频通讯通常采用UDP协议
• 流媒体、VOD、VoIP、IPTV等网络多媒体服务中通常采用UDP方式进行实时数据传输

2.UDP通信方式

3.函数详解

这里主要介绍UDP不同于TCP的两个函数，sendto()和recvfrom()。
sendto()：
1.作用：把UDP数据报发给指定地址
2.函数原型：

ssize_t sendto (int socket_fd, const void *buf, int len, unsigned int flags, const struct sockaddr *to, int tolen);
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参数说明：
参数1： socket描述符。
参数2：UDP数据报缓存地址。
参数3：UDP数据报长度。
参数4： 该参数一般为0。
参数5： sendto()函数参数，struct sockaddr_in类型，指明UDP数据发往哪里报。
参数6： 对方地址长度，一般为：sizeof(struct sockaddr_in)。
函数返回值
成功则返回实际传送出去的字符数，失败返回-1，错误原因放在errno
3.函数使用：

sendto(udp_socket,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr *)&server,sizeof(server));
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recvfrom()
1.作用：从指定地址接收UDP数据报
2.函数原型：

ssize_t recvfrom(int s, void *buf, int len, unsigned int flags, struct sockaddr *from, int *fromlen);
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参数说明：
参数1： socket描述符。
参数2：UDP数据报缓存地址。
参数3：UDP数据报长度。
参数4： 该参数一般为0。
参数5： sendto()函数参数，struct sockaddr_in类型，指明UDP数据发往哪里报。
参数6： struct sockaddr_in类型，指明从哪里接收UDP数据报。
函数返回值
成功则返回实际接收到的字符数，失败返回-1，错误原因放在errno
3.函数使用：

recvfrom(udp_socket,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr *)&source,&socklen);
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4.通信实现

服务器端：

/***********************************************
	> Author: *Ephemeral
	> e-Mail: nxnu_wyl@163.com 
***********************************************/
#include "udp.h"
int main(int argc,const char *argv[])
{
	//创建套接字
	int udp_socket=-1;
	udp_socket=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
	if(udp_socket < 0)
	{
		perror("create error:");
		return -1;
	}
	//设置自己地址信息
	struct sockaddr_in server;
	server.sin_family=AF_INET;
	server.sin_port=htons(atoi(argv[2]));
	server.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);
	//定义客户端信息
	struct sockaddr_in client;
	//绑定信息
	if(bind(udp_socket,(struct sockaddr *)&server,sizeof(server)) < 0)
	{
		perror("bind error:");
		return -1;
	}
	printf("******欢迎回来******\n");
	//接收缓冲区
	char buf[64]={'\0'};
	int socklen=sizeof(client);
	while(1)
	{
		memset(buf,0,sizeof(buf));
		recvfrom(udp_socket,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr *)&client,&socklen);
		printf("recv:%s\nsendto:",buf);
		printf("\tIP:%s\tPORT:%d\n",inet_ntoa(client.sin_addr),ntohs(client.sin_port));
		
		memset(buf,0,sizeof(buf));
		fgets(buf,sizeof(buf),stdin);
		sendto(udp_socket,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr *)&client,socklen);

		if(strncmp(buf,"quit",4) == 0)	break;
	}
	return 0;
}
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客户端：

/***********************************************
	> Author: *Ephemeral
	> e-Mail: nxnu_wyl@163.com 
***********************************************/
#include "udp.h"
int main(int argc,const char *argv[])
{
	//定义udp的socket套接字
	int udp_socket=-1;
	//创建套接字
	udp_socket=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
	if(udp_socket < 0)
	{
		perror("create udp_socket error:");
		return -1;
	}
	//设置对方地址信息
	struct sockaddr_in server;
	server.sin_family=AF_INET;
	server.sin_port=htons(atoi(argv[2]));
	server.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);
	//创建缓冲区
	char buf[64]={'\0'};
	printf("******hello world!******\n");
	//处理数据
	while(1)
	{
		memset(buf,0,sizeof(buf));
		printf("sendto:");
		fgets(buf,sizeof(buf),stdin);
		sendto(udp_socket,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr *)&server,sizeof(server));//发送信息

		//用来保存客户端信息
		struct sockaddr_in source;
		int socklen=sizeof(source);
		memset(buf,0,sizeof(buf));
		recvfrom(udp_socket,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr *)&source,&socklen);//接收信息
		printf("recv:%s\tIP:%s\tPORT:%d\n",buf,inet_ntoa(source.sin_addr),ntohs(source.sin_port));

		if(strncmp(buf,"quit",4) == 0)	break;
	}
	//关闭文件描述符
	close(udp_socket);
	return 0;
}
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udp.h文件

#ifndef _UDP_H_
#define _UDP_H_
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#endif
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5.对于udp和tcp协议的选择

协议的选择应该考虑到数据可靠性、应用的实时性和网络的可靠性。

• 对数据可靠性要求高的应用需选择TCP,而对数据的可靠性要求不那么高的应用可选择UDP。
• TCP中的3次握手、重传确认等手段可以保证数据传输的可靠性，但使用TCP会有较大的时延，因此不适合对实时性要求较高的应用;而UDP则有很好的实时性。
• 网络状况不是很好的情况下需选用TCP (如在广域网)，网络状况很好的情况下选择UDP可以减少网络负荷。