- UDP 通信创建流程
- 创建套接字
- 发送消息 sendto()
- bind() 绑定地址
- recvfrom() 接收消息
- 示例 服务端
UDP 通信创建流程
UDP 是⼀个传输层的⽆连接的协议，我们编写代码⼀般是分为两个端。⼀个我们称之为发送端，另⼀
个我们称之为接收端。正常⼀般是接收端先运⾏，然后等待结束发送端发送过来的数据。
创建套接字
首先，我们需要创建套接字，套接字是通信的基础。我们可以通过 socket() 函数来创建套接字。
int socket(int domain, int type, int protocol);
参数:
@domain
地址族
AF_UNIX, AF_LOCAL 本地通信,数据不仅过网卡
AF_INET IPV4 ineter⽹通信
AF_INET6 IPV6 ineter⽹通信
AF_PACKET 网卡上的数据包通信
....
@ type
使⽤协议类型
SOCK_STREAM 流式套接字（TCP）
SOCK_DGRAM 报⽂套接字（UDP）
SOCK_RAW原始套接字: （IP,ICMP）
......
@protocol
协议编号
0 : 让系统⾃动识别
IPPROTO_TCP : TCP协议
IPPROTO_UDP : UDP协议
返回值:
成功返回得到的⽂件描述符。当前可使用的最小描述符
失败返回 -1
发送消息 sendto()
发送端通过 sendto() 函数来发送消息。
ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);
参数:
@sockfd 套接字文件描述符
@buf 发送内容 数据存放的⾸地址
@len 期望发送的数据的长度⼤⼩
@flags 操作⽅式 0 表示默认操作
@dest_addr 向指定的地址发送数据
@addrlen 发送的地址的⼤⼩
返回值:
成功返回实际发送的字节数，失败返回-1
struct sockaddr {
unsigned short sa_family; // 地址族 对应socket()中的domain
char sa_data[14]; // 地址数据 ip地址端口信息
};
struct sockaddr_in {
short int sin_family; // 地址族 AF_INET
unsigned short int sin_port; // 端口号
struct in_addr sin_addr;// IP地址
unsigned char sin_zero[8]; // 填充字节 为了对齐sockaddr
};
struct in_addr {
uint32_t s_addr; // IP地址
};
示例用法:
//填充信息
struct sockaddr_in peer_addr;
peer_addr.sin_family = AF_INET;
peer_addr.sin_port = htons(8080);
peer_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.88");
//发送信息
n = sendto(sockfd,buf,n,0,(struct sockaddr *)&peer_addr,sizeof(struct sockaddr_in));
示例 发送数据
// todo UDP发送端
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
//?发送数据
//?@param fd 套接字描述符
//?@param addr 目标地址
//?@param addrlen 地址长度
void send_data(int fd, struct sockaddr_in * addr , socklen_t addrlen);
//命令行参数 ip port
int main(int argc, char *argv[] ){
// if(argc!= 3){
// printf("Usage: %s ip port\n", argv[0]);
// exit(EXIT_FAILURE);
// }
//!通过socket函数创建套接字
//!@param domain 协议族，AF_INET表示IPv4协议族
//!@param type 套接字类型，SOCK_DGRAM表示UDP套接字
//!@param protocol 协议，一般为0 让系统⾃动识别
//!@return 成功返回套接字描述符，失败返回-1
int fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
if(fd == -1){
//创建套接字失败
perror("socket err");
exit(EXIT_FAILURE);
}
//准备接收消息的地址
/* struct sockaddr_in {
short int sin_family; // 地址族 AF_INET
unsigned short int sin_port; // 端口号
struct in_addr sin_addr;// IP地址
unsigned char sin_zero[8]; // 填充字节 为了对齐sockaddr
};
*/
struct sockaddr_in addr;
memset(&addr, 0, sizeof(addr));
addr.sin_family=AF_INET;
addr.sin_port=htons(8080);//htons函数将主机字节序转换为网络字节序
//addr.sin_addr.s_addr=inet_addr("192.168.74.1");//inet_addr()将点分十进制IP地址转换为网络字节序IP地址
//inet_aton()将点分十进制IP地址转换为网络字节序IP地址
//@param ip 字符串形式的IP地址
//@param in_addr 结构体变量，用于存储IP地址
int ret=inet_aton("172.17.128.1", &addr.sin_addr); // 成功返回⾮0,失败返回0
if(ret == 0){
perror("inet_aton err");
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("ip == %d\n",addr.sin_addr.s_addr);
//inet_ntoa()将网络字节序IP地址转换为点分十进制IP地址
//char *ip=inet_ntoa(addr.sin_addr); // 成功返回⾮0,失败返回0
//printf("ip == %s\n",ip);
send_data(fd, &addr, sizeof(addr));
return 0;
}
//!发送数据
//!@param fd 套接字描述符
//!@param addr 目标地址
//!@param addrlen 地址长度
void send_data(int fd, struct sockaddr_in * addr , socklen_t addrlen){
while (1){
int n = 0;//返回发送的字节数
char buf[1024] = {
0};
printf("请输入要发送的消息：");
fgets(buf, 1024, stdin);
//!发送数据
//!@param fd 套接字描述符
//!@param buf 发送缓冲区
//!@param len 发送缓冲区长度
//!@param flags 发送标志 0 表示默认操作
//!@param addr 目标地址
//!@param addrlen 地址长度
//!@return 成功返回发送的字节数，失败返回-1
n= sendto(fd, buf, strlen(buf), 0, (struct sockaddr *)addr, addrlen);
if(n == -1){
perror("sendto err");
exit(EXIT_FAILURE);
}
if(strncmp(buf, "exit",4) == 0){
break;
}
}
}
bind() 绑定地址
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
功能:
绑定套接字到地址。
参数:
@sockfd 套接字文件描述符
@addr 绑定的地址结构体
@addrlen 地址结构体的长度
返回值:
成功返回0，失败返回-1
recvfrom() 接收消息
ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags, struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
功能:
从套接字接收数据。
参数:
@sockfd 套接字文件描述符
@buf 接收缓冲区
@len 接收缓冲区的长度
@flags 接收标志 0 表示默认操作
@src_addr 发送端地址结构体 ,如果不为NULL,会获取发送方的地址放入该结构体
@addrlen 发送端地址结构体的长度 值结果参数，必须进⾏初始化, 表示表示对⽅实际地址的⼤⼩。
返回值:
成功返回实际接收的字节数，失败返回-1
示例 服务端
// todo UDP服务器端程序
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
//接收数据
void recv_data(int sockfd);
int main(int argc, char *argv[]){
//!通过socket函数创建套接字
//!@param domain 协议族，AF_INET表示IPv4协议族
//!@param type 套接字类型，SOCK_DGRAM表示UDP套接字
//!@param protocol 协议，一般为0 让系统⾃动识别
//!@return 成功返回套接字描述符，失败返回-1
int fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
if(fd == -1){
//创建套接字失败
perror("socket err");
exit(EXIT_FAILURE);
}
//准备服务器地址
/* struct sockaddr_in {
short int sin_family; // 地址族 AF_INET
unsigned short int sin_port; // 端口号
struct in_addr sin_addr;// IP地址
unsigned char sin_zero[8]; // 填充字节 为了对齐sockaddr
};
*/
struct sockaddr_in addr;
memset(&addr, 0, sizeof(addr));
addr.sin_family=AF_INET;
addr.sin_port=htons(8081);//htons函数将主机字节序转换为网络字节序
//inet_aton()将点分十进制IP地址转换为网络字节序IP地址
//*@param ip 字符串形式的IP地址
//*@param in_addr 结构体变量，用于存储IP地址
int ret=inet_aton("172.17.140.183", &addr.sin_addr); // 成功返回⾮0,失败返回0
if(ret == 0){
perror("inet_aton err");
exit(EXIT_FAILURE);
}
//!绑定套接字到服务器地址
//!@param sockfd 套接字描述符
//!@param addr 服务器地址
//!@param addrlen 服务器地址长度
//!@return 成功返回0，失败返回-1
int ret2 = bind(fd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
if(ret2 == -1){
perror("bind err");
exit(EXIT_FAILURE);
}
//接收数据
recv_data(fd);
//关闭套接字
close(fd);
return 0;
}
//接收数据
void recv_data(int sockfd) {
struct sockaddr_in client_addr;//客户端的地址
int client_addr_len = sizeof(client_addr);
while(1) {
char recv_buf[1024]={0};
//接收数据
//*@param sockfd 套接字描述符
//*@param buf 接收缓冲区
//*@param len 接收缓冲区长度
//*@param flags 接收标志
//*@param src_addr 发送方地址
//*@param addrlen 发送方地址长度
//*@return 成功返回接收到的字节数，失败返回-1
int ret = recvfrom(sockfd, recv_buf, sizeof(recv_buf), 0, (struct sockaddr *) &client_addr, &client_addr_len);
if (ret == -1) {
perror("recvfrom err");
exit(EXIT_FAILURE);
}
//打印接收到的信息
char *ip_str = inet_ntoa(client_addr.sin_addr);//将网络字节序IP地址转换为点分十进制IP地址
int port = ntohs(client_addr.sin_port); //将网络字节序端口号转换为主机字节序端口号
printf("接收到来自%s:%d的数据：%s\n", ip_str, port, recv_buf);
}
}
