16.UDP实现C/S模型：recvfrom/sendto；connect与ICMP异步错误

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1.UDP的C/S模型代码图解

C/S通信不需要建立连接
C/S执行recvfrom/sendto函数，只需要将[对方的地址作为参数]传入

2.recvfrom / sendto

int recvfrom(int s, void *buf, int len, unsigned int flags, struct sockaddr *from,int *fromlen);

• recvfrom(sock_fd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&srv_addr,&addr_len);

int sendto(int s, const void * msg, int len, unsigned int flags, const struct sockaddr * to, int tolen);

• sendto(sock_fd,buf,strlen(buf),0,(struc sockaddr*)&srv_addr,sizeof(srv_addr));

3.sendto和recvfrom的区别

1. UDP服务器不开启的情况下，开启UDP客户端，从键盘输入数据后，按回车后，是可以调用sendto函数成功的。为什么呢？
   答：UDP的通信不需要建立连接，sendto函数只是将数据copy到发送缓冲区，因此在服务器没有启动的情况下也是可以sendto成功的
2. recvfrom函数如果接收不到数据，是否会发生阻塞？
   答：与sendto函数不同，当recvfrom接收不到数据时，程序会阻塞在recvfrom函数处。

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4.C/S示例代码

1. 编译运行server，在两个终端里各开一个client与server交互，看看server是否具有并发服务的能力。
   答：打开server程序，可以开多个client与一个server进行通信（单进程支持并发）
2. 用Ctrl+C关闭server，然后再运行server，看此时client还能否和server联系上。
   答：关闭在立即重启server程序，依然可以连上并进行通信

//Client
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
#include <ctype.h>

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>

#define MAX_BUF 80
#define SRV_PORT 8001 

int main()
{
  int ret = 0;
  struct sockaddr_in srv_addr;
  int sock_fd;
  char buf[MAX_BUF]={0};
  socklen_t addr_len;

  //创建UDP套接字
  sock_fd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);

  //填充服务器地址
  bzero(&srv_addr,sizeof(srv_addr));
  srv_addr.sin_family = AF_INET;
  srv_addr.sin_port = htons(SRV_PORT);
  srv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");

  //获取地址长度
  addr_len = sizeof(srv_addr);

  //从标准输入获取数据发送给服务器并等待服务器返回数据
  while(fgets(buf,sizeof(buf),stdin) != NULL)
  {
	addr_len = sizeof(srv_addr);
	//sendto第一次发送的时候，会绑定地址,需要指定对方的地址
	ret = sendto(sock_fd,buf,strlen(buf),0,(struct sockaddr*)&srv_addr,sizeof(srv_addr));//开始发送
	if(ret == -1)
	{
	  perror("sendto");
	  exit(-1);
	}
	
	ret = recvfrom(sock_fd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&srv_addr,&addr_len);//等待服务器反馈数据
	if(ret == -1)
	{
	  if (errno == EINTR)
	        continue;
	  perror("recvfrom");
	  exit(-1);
	}
	
	printf("recv from IP:%s,IP:%d\n",inet_ntoa(srv_addr.sin_addr),ntohs(srv_addr.sin_port));
	fputs(buf,stdout);//打印接收到的数据
	memset(buf,0,sizeof(buf));//清空缓冲区
  }
  return 0;
}

//Server
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
#include <ctype.h>

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>


#define MAX_BUF 80
#define SRV_PORT 8001 

int main()
{
  struct sockaddr_in srv_addr,clt_addr;
  socklen_t addr_len;

  int sock_fd;
  int ret = 0;
  int i= 0;

  char buf[MAX_BUF]={0};

  sock_fd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
  if(-1 == sock_fd)
  {
    perror("socket");
    exit(-1);
  }

  bzero(&srv_addr,sizeof(srv_addr));
  srv_addr.sin_family = AF_INET;
  srv_addr.sin_port = htons(SRV_PORT);
  srv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

  ret = bind(sock_fd,(struct sockaddr *)&srv_addr,sizeof(srv_addr));
  if(ret == -1)
  {
    perror("bind");
    exit(-1);
  }

  addr_len = sizeof(clt_addr);

  printf("Accepting connections ...\n");

  while(1)
  {
	addr_len = sizeof(clt_addr);
	memset(buf,0,sizeof(buf));
	ret = recvfrom(sock_fd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&clt_addr,&addr_len);
	if(ret == -1)
	{
	    if (errno == EINTR)
	          continue;
	  perror("recvfrom");
	  exit(-1);
	}
	printf("recv from IP:%s,IP:%d\n",inet_ntoa(clt_addr.sin_addr),ntohs(clt_addr.sin_port));//打印对方地址
	fputs(buf,stdout);
	for(i = 0;i < ret ;i++)
	  buf[i] = toupper(buf[i]);
	
	ret = sendto(sock_fd,buf,ret,0,(struct sockaddr*)&clt_addr,sizeof(clt_addr));
	if(-1 == ret)
	{
	  perror("sendto");
	  exit(-1);
	}
  }  
  close(sock_fd);

  return 0;
}

5.UDP与connect()函数—>（ICMP异步错误）

异步错误，是无法返回给未连接的套接字的。UDP可以调用connect解决不能收到ICMP异步错误的问题。

UDP的client调用connect()函数后：执行recvfrom函数，不会发生阻塞（recvfrom函数会立即返回，即可以收到ICMP异步错误）

#define MAX_BUF 80
#define SRV_PORT 8001 

int main()
{
  int ret = 0;
  struct sockaddr_in srv_addr;
  int sock_fd;
  char buf[MAX_BUF]={0};
  socklen_t addr_len;

  //创建UDP套接字
  sock_fd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);

  //填充服务器地址
  bzero(&srv_addr,sizeof(srv_addr));
  srv_addr.sin_family = AF_INET;
  srv_addr.sin_port = htons(SRV_PORT);
  srv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");

  connect(sock_fd,(struct sockaddr*)&srv_addr,sizeof(srv_addr)); //调用connect连接

  //获取地址长度
  addr_len = sizeof(srv_addr);
  //从标准输入获取数据发送给服务器并等待服务器返回数据
  while(fgets(buf,sizeof(buf),stdin) != NULL)
  {
	addr_len = sizeof(srv_addr);
	//sendto第一次发送的时候，会绑定地址,需要指定对方的地址
	ret = sendto(sock_fd,buf,strlen(buf),0,(struct sockaddr*)&srv_addr,sizeof(srv_addr));//开始发送
	if(ret == -1)
	{
	  perror("sendto");
	  exit(-1);
	}
	
	ret = recvfrom(sock_fd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&srv_addr,&addr_len);//等待服务器反馈数据
	if(ret == -1)
	{
	  if (errno == EINTR)
	        continue;
	  perror("recvfrom");
	  exit(-1);
	}
	
	fputs(buf,stdout);//打印接收到的数据
	memset(buf,0,sizeof(buf));//清空缓冲区
  }
  return 0;
}