基本UDP套接口编程

UDP客户—服务器程序函数调用，客户不与服务器建立连接，它只管用函数sendto给服务器发送数据报，该函数要求目的地址（服务器）作为其参数。同样的，服务器不从客户接收连接，它只管调用函数recvfrom，等待来自某客户的数据到达，与数据报一起，recvfrom返回客户的协议地址，所以服务器可以发送响应给正确的客户。

在连接中用到的函数：

头文件：<sys/socket.h>

recvfrom:该函数用数据报发送者的协议地址装填由from所指的套接口地址结构，存储在此套接口地址结构中的字节数也以addrlen所指的整数返回给调用者。

sendto:该函数的参数to是一个含有数据将发往的协议地址（例如：IP地址和端口号）的套接口地址结构，它的大小由addrlen来指定。

两个函数都以读写数据的长度作为函数返回值。

注：sendto的最后一个参数值是整数，而recvfrom的最后一个参数是一指向整数值的指针。

代码实现：

//服务器端代码
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
#include<sys/socket.h>
#include<arpa/inet.h>

int main()
{                              //UDP专用
    int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
    assert(sockfd != -1);

    struct sockaddr_in saddr,caddr;
    memset(&saddr,0,sizeof(saddr));
    saddr.sin_family = AF_INET;
    saddr.sin_port = htons(6000);
    saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");

    int res = bind(sockfd,(struct sockaddr*)&saddr,sizeof(saddr));
    assert(res != -1);

    while(1)
    {
        int len = sizeof(caddr);
        char buff[128] = {0};     //对方端口的地址
        recvfrom(sockfd,buff,127,0,(struct sockaddr*)&caddr,&len);
        printf("ip=%s,port=%d,buff=%s\n",inet_ntoa(caddr.sin_addr),ntohs(caddr.sin_port),buff);        
        sendto(sockfd,"ok",2,0,(struct sockaddr*)&caddr,sizeof(caddr));
    }    
}

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

int main()
{
    int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
    assert(sockfd != -1);

    struct sockaddr_in saddr,caddr;
    memset(&saddr,0,sizeof(saddr));
    saddr.sin_family = AF_INET;
    saddr.sin_port = htons(6000);
    saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");


    while(1)
    {
        char buff[128] = {0};
        printf("input:\n");
        fgets(buff,128,stdin);
        if(strncmp(buff,"end",3) == 0)
        {
            break;
        }
        //给服务器端发送数据
        sendto(sockfd,buff,strlen(buff),0,(struct sockaddr*)&saddr,sizeof(saddr));
        memset(buff,0,128);
        int len = sizeof(caddr);
        //服务器给给客户端回复确认信息
        recvfrom(sockfd,buff,127,0,(struct sockaddr*)&saddr,&len);        
        printf("buff = %s\n",buff);
    }
    close(sockfd);
}

上文提到在UDP套接口编程的时候是不用建立连接的，那么我们就来看一下这个不用连接是怎么来体现的呢

1.我们先打开服务器端和两个客户端，然后进行通信

2.关闭服务器端和其中的一个客户端

3.利用刚刚打开的那个客户端继续给服务器发送数据

4.重启服务器端，再利用客户端给服务器端发送数据

下图就是对上述四点描述的结果展示

在此我们还可以用strace -p + pid 命令可以跟踪系统调用，可以查看程序是阻塞在了哪一步

我们知道TCP和UDP传输数据的时候是有区别的，TCP采用流式服务（这里不再细说，在TCP协议特点里有讲）而UDP采用的是数据报服务，那么我们来看看UDP在传输数据的时候是怎么体现数据报服务的。

根据代码实现的结果截图我们可以看出，（此时服务器端一次只接收一个数据）客户端发送一连串数据给服务器端，第一次服务器端只接收了h，第二次只接收7，那么就有人问了那第一次发送的h以后的数据呢，还有第二次发送的7以后的数据呢？其实这就是UDP传输数据的特点所在，刚说了UDP是数据报服务，那么当规定了它只能读取一定数目的数据之后，无论缓冲区中还有多少数据他都是不能再读的，直接就被丢弃了，下面我们来看看UDP发送和接收缓冲区图

从上面这张图我们可以看出，在UDP发送数据的时候是一次性发送一个数据报，接收的时候也是，并不像TCP那样一下可以把好几个合在一起发送，接收的时候都放在缓冲区里一下可以全部接收，所以在UDP传输数据的过程中，发送次数和接收次数是一对一的。

数据报套接字的优点：服务器的崩溃不会给客户造成不便，也不会要求客户重启，因为基于数据报的服务器通常不保留连接信息，所以它们可以在不打扰其客户的前提下通知并重启。

UDP小结：

（1）UDP以恒定得速度发送数据，如果网不好数据丢了就丢了，比如我们在和亲戚朋友视频聊天得时间就用得是UDP，如果某一时刻得网不好那你俩就都卡住了，或者是一方卡住，但是当网络好了得时候你会发现你俩在实时交流，并没有产生延迟，如果是TCP得话，他的数据如果没有传过去就会一直从传，知道收到确认后才会继续发送后面得数据，这样得话你就会发现即使网好了，你俩也不能在同一时刻交流，他之前说的话可能现在才传过来，他此刻说的你却还不能接收到。

（2）如果非要用UDP实现一个TCP得可靠传输得功能那么我们就参考TCP在应用层实现一个可靠得机制

基本UDP套接口编程

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