C语言基础知识（6）：UDP网络编程

        UDP 是不具有可靠性的数据报协议。细微的处理它会交给上层的应用去完成。在 UDP 的情况下，虽然可以确保发送消息的大小，却不能保证消息一定会到达。因此，应用有时会根据自己的需要进行重发处理。

1.UDP协议的主要特点：

（1）UDP是无连接的，可以减少开销和发送数据之前的时延。

（2）UDP使用尽最大努力交付，不保证可靠交付，主机不需要维持复杂的连接状态表。

（3）UDP是面向报文的，一次交付一个完整的报文。

（4）UDP没有拥塞控制，因此网络出现的拥塞不会使得源主机的发送速率降低。

（5）UDP支持一对一、一对多、多对一、多对多的交互通信。

（6）UDP的首部开销小，只有八字节。

2.函数接口

（1）recvfrom()：接收数据

ssize_t recvfrom(int sockfd,void*buf,size_t len,int flags,struct sockaddr * src_addr,socklen_t * addrlen);

参数说明：

sockfd：套接字描述符

buf:接收缓存区的首地址

len：接收缓存区的大小

flags：0//调用方式标志位

src_addr:发送端的网络信息结构体的指针

addrlen：发送端的网络信息结构体的大小的指针

返回值：

成功：接收的字节个数

失败：-1

0:客户端退出

（2）sendto()：发送数据

ssize_t sendto(int sockfd,constvoid*buf,size_t len,int flags,const struct sockaddr* dest_addr,socklen_t addrlen);

参数说明：

sockfd：套接字描述符

buf:发送缓存区的首地址

len：发送缓存区的大小

flags：0

src_addr:接收端的网络信息结构体的指针

addrlen：接收端的网络信息结构体的大小

返回值：

成功：发送的字节个数

失败：-1

3.示例

服务端：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>

#define MAX_BUFFER_SIZE 1024
#define SERVER_PORT 8888

int main() {
    int sockfd;
    struct sockaddr_in server_addr, client_addr;
    char buffer[MAX_BUFFER_SIZE];

    // 创建UDP套接字
    if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) < 0) {
        perror("socket creation failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));
    memset(&client_addr, 0, sizeof(client_addr));

    // 设置服务器地址和端口
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    server_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);

    // 绑定服务器地址和端口
    if (bind(sockfd, (const struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr)) < 0) {
        perror("bind failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    printf("Server running on port %d...\n", SERVER_PORT);

    while (1) {
        // 接收来自客户端的数据
        memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
        socklen_t client_len = sizeof(client_addr);
        ssize_t message_size = recvfrom(sockfd, buffer, sizeof(buffer) - 1, 0, (struct sockaddr*)&client_addr, &client_len);
        if (message_size < 0) {
            perror("recvfrom failed");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }

        // 打印客户端发送的数据
        printf("Client message: %s\n", buffer);

        // 向客户端发送响应
        if (sendto(sockfd, buffer, message_size, 0, (struct sockaddr*)&client_addr, sizeof(client_addr)) < 0) {
            perror("sendto failed");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
    }
    
    // 关闭套接字
    close(sockfd);

    return 0;
}

客户端：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>

#define MAX_BUFFER_SIZE 1024
#define SERVER_IP "127.0.0.1"
#define SERVER_PORT 8888

int main() {
    int sockfd;
    struct sockaddr_in server_addr;
    char buffer[MAX_BUFFER_SIZE];

    // 创建UDP套接字
    if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) < 0) {
        perror("socket creation failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));

    // 设置服务器地址和端口
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVER_IP);
    server_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);

    // 从标准输入读取数据
    printf("Enter message: ");
    fgets(buffer, MAX_BUFFER_SIZE, stdin);

    // 发送数据到服务器
    sendto(sockfd, buffer, strlen(buffer), 0, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr));

    // 等待接收服务器的响应
    memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
    recvfrom(sockfd, buffer, sizeof(buffer), 0, NULL, NULL);

    // 打印服务器的响应
    printf("Server response: %s\n", buffer);

    // 关闭套接字
    close(sockfd);

    return 0;
}