linux网络编程-UDP
基于无连接的UDP程序设计
同样,在开发基于UDP的应用程序时,其主要流程如下:
对于面向无连接的UDP应用程序在开发过程中服务端和客户端的操作流程基本差不多。对比面向连接的TCP程序,服务端少了listen和accept函数。前面我们也说过listen函数最主要的作用就是将一个socket套接字描述符转为被动监听模式,然后调用accept主要是用于等待客户端(用connect)来连接服务器。connect函数不仅可以用于流式套接字还可用于数据报式套接字。在TCP中,客户端调用connect函数会向服务器端触发一个TCP的3次握手过程,去建立一条TCP连接;而在UDP中,客户端调用该函数主要的作用是告诉后面将要调用的recvfrom函数,仅仅只接受在connect函数中指明的服务器发来的数据,这样当后面调用recvfrom时最后两个参数就可以置为NULL了。也就说对UDP编程来说,客户端调用connect是可选的:如果调用了connect函数,recvfrom就可以省掉最后两个参数;如果不调用connect则recvfrom必须指明从哪儿收数据。
对于UDP的编程其实主要在数据的收发处理上,而面向无连接的UDP编程中收发数据用到的最多的函数就是recvfrom()和sendto(),其原型如下:
ssize_t recvfrom(int s, void *buf, size_t len, int flags, struct sockaddr *from, socklen_t *fromlen);
ssize_t sendto(int s, const void *buf, size_t len, int flags, struct sockaddr *to, socklen_ttolen);
recvfrom函数主要用于从s所指定的套接字中接收数据,并将其存储在buf所指向的缓冲区里。如果from参数不为NULL,那么其中便会携带消息发送端的地址信息,fromlen则指明了信息发送方地址信息结构体的大小。如果接收方对发送发的地址不感兴趣,将from和fromlen置为NULL即可。返回值:小于0,有错误;大于0,实际收到的字节数;等于0,对端主动关闭。
sendto函数,主要是buf所指向的数据发送到套接字描述符s中,len为要发送的数据长度,to中存储了对端的地址信息,即数据该发往何处,tolen为to所占的字节数。返回值:小于0,有错误;大于0,实际发送的字节数。
另外我们还知道,sendto是可以用于面向连接的流式套接字的,在TCP开发章节我们已经提过。这里在罗嗦一点,如果sendto用于面向流式的套接字编程中,to和tolen参数都会被忽略,如果发送数据时连接还未建立相应的提示错误为ENOTCONN。
这里也没有哪个规定说是不准在TCP程序中用sendto,但我们一般都不这么做,自己体会一下就明白了,除非你的项目开发中有特殊需求必须用。一句话:记住sendto和recvfrom既可以用于面向连接的流式套接字中收发数据,也可以用于面向无连接的数据报式套接字。sendto()和recvfrom()一般用在面向无连接的数据报式套接字的程序开发中。
看个小例子:
UDP服务器端代码:udpsrv.c
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- #include <stdlib.h>
- #include <stdio.h>
- #include <errno.h>
- #include <string.h>
- #include <unistd.h>
- #include <netdb.h>
- #include <sys/socket.h>
- #include <netinet/in.h>
- #include <sys/types.h>
- #include <arpa/inet.h>
- #define MAX_MSG_SIZE 1024
- int main(int argc,char** argv){
- int skfd,addrlen,ret;
- struct sockaddr_in addr,cltaddr;
- char buf[MAX_MSG_SIZE]={0};
- char sndbuf[MAX_MSG_SIZE]={0};
- //创建数据报式套接字skfd
- if(0>(skfd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0))){
- perror("Create Error");
- exit(1);
- }
- bzero(&addr,sizeof(struct sockaddr_in));
- addr.sin_family = AF_INET;
- addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
- addr.sin_port=htons(atoi(argv[1]));
- //将socket文件描述符skfd和本地端口和地址绑定起来
- if(0>(bind(skfd,(struct sockaddr*)&addr,sizeof(struct sockaddr_in)))){
- perror("Bind Error");
- exit(1);
- }
- //开始收发数据
- while(1){
- ret=recvfrom(skfd,buf,MAX_MSG_SIZE,0,(struct sockaddr*)&cltaddr,&addrlen);
- if(ret < 0){
- printf("recv data from %s:%d error!",inet_ntoa(cltaddr.sin_addr),ntohs(cltaddr.sin_port));
- }else if(ret == 0){
- perror("client has been closing socket!");
- }else{
- printf("From %s:%d,%s",inet_ntoa(cltaddr.sin_addr),ntohs(cltaddr.sin_port),buf);
- memset(sndbuf,0,MAX_MSG_SIZE);
- switch(buf[0]){
- case 'a':
- strcpy(sndbuf,"After u ,lady...");
- break;
- case 'b':
- strcpy(sndbuf,"Before u ,sir...");
- break;
- case 'c':
- strcpy(sndbuf,"Can u?");
- break;
- default:
- strcpy(sndbuf,"I dont't know what u want!");
- }
- sendto(skfd,sndbuf,strlen(sndbuf),0,(struct sockaddr*)&cltaddr,addrlen);
- }
- memset(buf,0,MAX_MSG_SIZE);
- }
- return 0;
- }
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- #include <stdlib.h>
- #include <stdio.h>
- #include <errno.h>
- #include <string.h>
- #include <unistd.h>
- #include <netdb.h>
- #include <sys/socket.h>
- #include <netinet/in.h>
- #include <sys/types.h>
- #include <arpa/inet.h>
- #define MAX_MSG_SIZE 1024
- int main(int argc,char** argv){
- int skfd,ret,len;
- struct sockaddr_in srvaddr;
- char buf[MAX_MSG_SIZE]={0};
- char sndbuf[MAX_MSG_SIZE]={0};
- struct in_addr addr;
- //创建数据报式套接字skfd
- if(0>(skfd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0))){
- perror("Create Error");
- exit(1);
- }
- if(0 == inet_aton(argv[1],&addr)){
- perror("server addr invalid!");
- exit(1);
- }
- bzero(&srvaddr,sizeof(struct sockaddr_in));
- srvaddr.sin_family = AF_INET;
- srvaddr.sin_addr=addr;
- srvaddr.sin_port=htons(atoi(argv[2]));
- //我们的客户端只接收从服务器地址是srvaddr的主机发来的数据
- if(0>(connect(skfd,(struct sockaddr*)&srvaddr,sizeof(struct sockaddr_in)))){
- perror("Connect Error");
- exit(1);
- }
-
- //开始收发数据
- while(1){
- memset(sndbuf,0,MAX_MSG_SIZE);
- len=read(0,sndbuf,MAX_MSG_SIZE);
- ret=sendto(skfd,sndbuf,strlen(sndbuf),0,(struct sockaddr*)&srvaddr,sizeof(struct sockaddr));
- if(ret == len){
- memset(buf,0,MAX_MSG_SIZE);
- //我们已经知道服务器地址信息了,所以最后两个参数为NULL
- ret=recvfrom(skfd,buf,MAX_MSG_SIZE,0,NULL,NULL);
-
- if(ret < 0){
- perror("read error from server!");
- }else if(ret == 0){
- perror("server has been closing socket!");
- }else{
- buf[ret]='\0';
- printf("From Server:%s\n",buf);
- }
- }
- }
- return 0;
- }
我们客户端接收用户命令行输入的指令,然后将其发给UDP服务器端;服务器端收到不同的指令后给客户端予以不同的提示信息,整个流程如上所示。
udpclt.c的示例代码中我是调用了connect,勤奋好学的童鞋可以动手试验哈不调用connect然后将程序调通吧。