1. UDP和TCP最大的区别:
1) TCP最大的特点就是面向连接、安全可靠,也就是说TCP通信必须要先建立连接,并且通信过程需要时时校验,如果数据有误需要重发;
2) UDP最大的特点就是面向无连接,不可靠,也就是说不用建立连接就直接向目标发送信息,并且通信过程中不做任何校验,如果数据丢失或者有误也不管;
3) 听上去UDP非常的无用,但其实不然,UDP最大的优势就是速度快,而TCP在连接和校验的过程中会消耗非常多的时间,因此TCP一般用于对数据要求精确无误的场合下,比如下载程序(迅雷等),可想而知,若你下载一个软件,中间传输的数据有误那软件岂不是用不了了吗?
4) UDP的应用场合通常是即时通讯等要求速度高于质量的场合,比如视频对话、网络对话等,在这种场合下,特别是在视频聊天时,视频质量可以不那么清晰(UDP不对数据校验),但是画面必须是时时的,如果用TCP的话可能视频声音是当前的声音,但是画面可能还是是几秒前的画面,这就不符合即时的要求了!!因此UDP的应用场合还是非常多的!
2. UDP的Sockets编程:
1) 首先最大的特点就是客户端不需要使用connect连接,服务器端也不需要listen来监听请求,但不过建立套接字的过程还是和TCP一样的;
2) 服务器端不需要accept了,因为不需要监听,而是直接可以用recvfrom函数接受客户端发送的数据!
3) 而客户端由于不需要connect连接服务器端,因此可以直接使用sendto函数向目标服务器发送数据;
4) 双方都可以直接使用sendto和recvfrom进行数据通信;
5) UDP套接字的配置:
i. 首先需要在socket()函数中指定为SOCK_DGRAM,即数据包套接字类型(基于UDP);
ii. 在TCP中,数据收发必须持有对方的套接字,而服务器端监听、接收请求必须持有本地的套接字,一般需要两个套接字来支持;
iii. 但是在UDP中,通信双方只能持有一个套接字,即都是本地的套接字,发送的时候需要指定对方的套接字地址,而接收的时候需要用一个空的套接字地址接收对方的地址,即收发时sendto和recvfrom中的套接字句柄s都是绑定了本地地址的套接字,收发统统必须持有自己的套接字;
iv. 也就是说数据收发的缓存都是用本地套接字!而TCP中数据收发的缓存都是用对方的套接字(建立在本地程序中);
v. 因此,双方在收发数据之前必须先对本地地址进行绑定,服务器端仍然可以使用bind进行显示的绑定,但是在Winsock手册中明确讲了不支持在客户端中使用bind来显示绑定自己的地址,因为显示绑定往往需要你输入精确的地址,而有些时候地址是动态分配的,每次使用的都可能不一样,因此不推荐在客户端中显示的使用bind来绑定自己的地址;
vi. 还好,sendto函数在第一次调用的时候就能隐式地绑定当前的地址,由于服务器端只能被动地等待请求,因此不可能比recvfrom先调用sendto,所以服务器端要先使用bind来绑定本地地址,而客户端必须主动请求向服务器端发送信息,因此不肯能比sendto先调用recvfrom,因此sendto一定先调用,而调用的同时也自动绑定了本地地址了;
6) sendto:
i. 函数原型:
- int sendto(
- SOCKET s, // 绑定中本地地址的套接字
- const char FAR* buf, // 发送数据的缓存
- int len, // 数据的长度(字节)
- int flags, // 函数调用模式,一般为0
- const struct sockaddr FAR* to, // 目标地址
- int tolen, // 目标地址结构的大小
- );
int sendto( SOCKET s, // 绑定中本地地址的套接字 const char FAR* buf, // 发送数据的缓存 int len, // 数据的长度(字节) int flags, // 函数调用模式,一般为0 const struct sockaddr FAR* to, // 目标地址 int tolen, // 目标地址结构的大小 );ii. 该函数将返回实际发送的字节数,当然可能小于指定的字节数,如果失败则会返回相应的错误码;
7) recvfrom:
i. 函数原型:
- int recvfrom(
- SOCKET s, // 绑定本地地址的套接字
- char FAR* buf, // 接受数据的缓存
- int len, // 接受多少字节
- int flags, // 一般为0
- struct sockaddr FAR* from, //用于接受数据源的地址
- int FAR* fromlen // 数据源的地址的大小(字节)
- );
int recvfrom( SOCKET s, // 绑定本地地址的套接字 char FAR* buf, // 接受数据的缓存 int len, // 接受多少字节 int flags, // 一般为0 struct sockaddr FAR* from, //用于接受数据源的地址 int FAR* fromlen // 数据源的地址的大小(字节) );ii. 该函数将返回实际收到的字节数,如果套接字被正常关闭将返回0,否则将返回错误码;
!!下面将演示一个简单的UDP通信实例,实现的内容和上一个TCP通信实例一样;
服务器端:
- #include <winsock2.h>
- #include <windows.h>
- #include <stdio.h>
- #pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
- int main() {
- static const char szAnswerClient[] = "Hello! You've been connected!";
- char szBuff[50] = { 0 };
- WSADATA data;
- WORD wVersionRequired = MAKEWORD(2, 0);
- WSAStartup(wVersionRequired, &data);
- SOCKET s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
- sockaddr_in addr;
- addr.sin_family = AF_INET;
- addr.sin_port = htons(75);
- addr.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY;
- bind(s, (sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
- printf("Server is setup and now waiting for clients' request...\n");
- sockaddr_in addrClient;
- int nSockAddrSize = sizeof(addrClient);
- if (recvfrom(s, szBuff, sizeof(szBuff), 0, (sockaddr*)&addrClient, &nSockAddrSize) > 0) {
- printf("There is one client(%s) connected!\n", inet_ntoa(addrClient.sin_addr));
- printf("%s\n", szBuff);
- sendto(s, szAnswerClient, sizeof(szAnswerClient), 0, (sockaddr*)&addrClient, nSockAddrSize);
- }
- closesocket(s);
- WSACleanup();
- if (getchar()) return 0;
- return 0;
- }
#include <winsock2.h> #include <windows.h> #include <stdio.h> #pragma comment(lib, "ws2_32.lib") int main() { static const char szAnswerClient[] = "Hello! You've been connected!"; char szBuff[50] = { 0 }; WSADATA data; WORD wVersionRequired = MAKEWORD(2, 0); WSAStartup(wVersionRequired, &data); SOCKET s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); sockaddr_in addr; addr.sin_family = AF_INET; addr.sin_port = htons(75); addr.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY; bind(s, (sockaddr*)&addr, sizeof(addr)); printf("Server is setup and now waiting for clients' request...\n"); sockaddr_in addrClient; int nSockAddrSize = sizeof(addrClient); if (recvfrom(s, szBuff, sizeof(szBuff), 0, (sockaddr*)&addrClient, &nSockAddrSize) > 0) { printf("There is one client(%s) connected!\n", inet_ntoa(addrClient.sin_addr)); printf("%s\n", szBuff); sendto(s, szAnswerClient, sizeof(szAnswerClient), 0, (sockaddr*)&addrClient, nSockAddrSize); } closesocket(s); WSACleanup(); if (getchar()) return 0; return 0; }
客户端:
- #include <winsock2.h>
- #include <windows.h>
- #include <stdio.h>
- #pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
- int main() {
- static const char szSendToServer[] = "Hello! I'm trying to connect you!";
- char szBuff[50] = { 0 };
- WSADATA data;
- WORD wVersionRequested = MAKEWORD(2, 0);
- WSAStartup(wVersionRequested, &data);
- SOCKET s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
- sockaddr_in addr;
- addr.sin_family = AF_INET;
- addr.sin_port = htons(75);
- addr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");
- printf("Client is setup and now trying to connect server...\n");
- sockaddr_in addrServer;
- int nSockAddrSize = sizeof(addrServer);
- sendto(s, szSendToServer, sizeof(szSendToServer), 0, (sockaddr*)&addr, nSockAddrSize);
- recvfrom(s, szBuff, sizeof(szBuff), 0, (sockaddr*)&addrServer, &nSockAddrSize);
- printf("%s\n", szBuff);
- closesocket(s);
- WSACleanup();
- if (getchar()) return 0;
- return 0;
- }