基于UDP的服务器和客户端之间的通信

一、socket 网络套接字

创建

函数原型：

int socket(int domain, int type, int protocol);

参数说明：　

domain：协议域，又称协议族（family）。常用的协议族有AF_INET、AF_INET6、AF_LOCAL（或称AF_UNIX，Unix域Socket）、AF_ROUTE等。协议族决定了socket的地址类型，在通信中必须采用对应的地址，如AF_INET决定了要用ipv4地址（32位的）与端口号（16位的）的组合、AF_UNIX决定了要用一个绝对路径名作为地址。

type：指定Socket类型。常用的socket类型有SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM、SOCK_RAW、SOCK_PACKET、SOCK_SEQPACKET等。流式Socket（SOCK_STREAM）是一种面向连接的Socket，针对于面向连接的TCP服务应用。数据报式Socket（SOCK_DGRAM）是一种无连接的Socket，对应于无连接的 UDP服务应用。

protocol：指定协议。常用协议有IPPROTO_TCP、IPPROTO_UDP、IPPROTO_STCP、IPPROTO_TIPC等，分别对应TCP传输协议、UDP传输协议、STCP传输协议、TIPC传输协议。

注意：1.type和protocol不可以随意组合，如SOCK_STREAM不可以跟IPPROTO_UDP组合。当第三个参数为0时，会自动选择第二个参数类型对应的默认协议。

2.WindowsSocket下 protocol参数中不存在IPPROTO_STCP

二、sockaddr_in

sockaddr_in（在netinet/in.h中定义）：

 
         struct  
         sockaddr_in 
        
         { 
        
         short  
         sin_family; 
         /*Address family一般来说AF_INET（地址族）PF_INET（协议族）*/ 
        
         unsigned  
         short  
         sin_port; 
         /*Port number(必须要采用网络数据格式,普通数字可以用htons()函数转换成网络数据格式的数字)*/ 
        
         struct  
         in_addr sin_addr; 
         /*IP address in network byte order（Internet address）*/ 
        
         unsigned  
         char  
         sin_zero[8]; 
         /*Same size as struct sockaddr没有实际意义,只是为了　跟SOCKADDR结构在内存中对齐*/ 
        
         };

in_addr结构

 
         typedef  
         uint32_t in_addr_t; 
        
         struct  
         in_addr 
        
         { 
        
         in_addr_t s_addr; 
        
         };

sin_family指代协议族，在socket编程中只能是AF_INET

sin_port存储端口号（使用网络字节顺序），在linux下，端口号的范围0~65535,同时0~1024范围的端口号已经被系统使用或保留。

s in_addr存储IP地址，使用in_addr这个数据结构

sin_zero是为了让sockaddr与sockaddr_in两个数据结构保持大小相同而保留的空字节。

s_addr按照网络字节顺序存储IP地址

三、绑定

int bind(SOCKET socket, const struct sockaddr* address, socklen_t address_len);

参数说明：

socket：是一个套接字描述符。

address：是一个sockaddr结构指针，该结构中包含了要结合的地址和端口号。

address_len：确定address 缓冲区的长度。

返回值：

如果函数执行成功，返回值为0，否则为SOCKET_ERROR。

四、接收

函数原型：

ssize_t recvfrom(int sockfd, void buf, int len, unsigned int flags, struct socketaddr* from, socket_t* fromlen);

参数说明：

sockfd：标识一个已连接套接口的描述字。

buf：接收数据缓冲区。

len：缓冲区长度。

flags：调用操作方式。是以下一个或者多个标志的组合体，可通过or操作连在一起：

from：（可选）指针，指向装有源地址的缓冲区。

fromlen：（可选）指针，指向from缓冲区长度值。

五、发送

函数原型：

int sendto( SOCKET s, const char FAR* buf, int size, int flags, const struct sockaddr FAR* to, int tolen);

参数说明：

s：套接字

buf：待发送数据的缓冲区

size：缓冲区长度

flags：调用方式标志位, 一般为0, 改变Flags，将会改变Sendto发送的形式

addr：（可选）指针，指向目的套接字的地址

tolen：addr所指地址的长度

返回值：

如果成功，则返回发送的字节数，失败则返回SOCKET_ERROR。

服务器端代码：

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>

int main(int argc,char *argv[])
{
if(argc!=3)
{
printf("Usage ./server [ip] [port]\n");
return 1;
}
int sock=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
if(sock<0)
{
perror("socket");
return 2;
}

struct sockaddr_in local;

local.sin_family=AF_INET;//ipv4
local.sin_port=htons(atoi(argv[2]));//主机字节序转换为网络字节序
local.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);//字符串转in_addr的函数

if(bind(sock,(struct sockaddr*)&local,sizeof(local))<0)
{
perror("bind");
return 3;
}

char buf[1024];
struct sockaddr_in client;
while(1)
{
socklen_t len=sizeof(client);
ssize_t s=recvfrom(sock,buf,sizeof(buf)-1,0,(struct sockaddr*)&client,&len);
if(s>0)
{
buf[s]=0;

printf("[%s:%d]:%s\n",inet_ntoa(client.sin_addr),\

ntohs(client.sin_port),buf);
sendto(sock,buf,strlen(buf),0, \
(struct sockaddr*)&client,sizeof(client));
}
}
close(sock);
return 0;
}

客户端的代码：

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>

int main(int argc,char *argv[])
{
if(argc!=3)
{
printf("./Usage [ip] [port]\n");
return 1;
}
int sock=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
if(sock<0)
{
perror("socket");
return 2;

}

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]);

char buf[1024];
struct sockaddr_in peer;
while(1)
{
socklen_t len=sizeof(peer);
printf("Please Enter# ");
fflush(stdout);
ssize_t s=read(0,buf,sizeof(buf)-1);
if(s>0)
{
buf[s-1]=0;
sendto(sock,buf,strlen(buf),0,\
(struct sockaddr*)&server,sizeof(server));
ssize_t _s=recvfrom(sock,buf,sizeof(buf)-1,0,\
(struct sockaddr*)&peer,&len);

if(_s>0)
{
buf[_s]=0;
printf("server echo# %s\n",buf);
}
}
}
close(sock);
return 0;

}

UDP是无连接的，面向数据报，不可靠的传输协议。

基于UDP的服务器和客户端之间的通信

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