五十六、linux 编程——UDP 编程模型

56.1 UDP 编程模型

56.1.1 编程模型

　　UDP 协议称为用户数据报文协议，可靠性比 TCP 低，但执行效率高

　　

56.1.2 API

（1）发送数据

　　

• 函数参数：
  • sockfs：套接字文件描述符
  • buf：发送的数据
  • len：发送的数据的大小，即多少个字节
  • flags：一般设置为0
  • dest_addr：接收方的地址
  • addrlen：前面地址结构体 dest_addr 的大小
  • msg：将发送的数据封装在 msghdr 的结构体中
• 返回值：返回值都一样，成功，则返回发送的字节数；出错，则返回-1

　　

（2）接收数据

　　

• 返回值：返回消息的字节数，无消息，返回0；出错返回 -1

56.2 例子

56.2.1 服务器编程

　　time_udp_server.c

 #include <sys/types.h>
 #include <sys/socket.h>
 #include <arpa/inet.h>
 #include <unistd.h>
 #include <netdb.h>
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <signal.h>
 #include <string.h>
 #include <time.h>

 int sockfd;

 void sig_handler(int signo)
 {
     if(signo == SIGINT){
         printf("server close\n");
         close(sockfd);
         exit();
     }
 }

 void out_addr(struct sockaddr_in *clientaddr)
 {
     char ip[];
     int port;
     memset(ip, , sizeof(ip));
     inet_ntop(AF_INET, &clientaddr->sin_addr.s_addr, ip, sizeof(ip));
     port = ntohs(clientaddr->sin_port);
     printf("client: %s(%d)\n", ip, port);
 }

 /** 和客户端进行通信 */
 void do_service(int fd)
 {
     struct sockaddr_in clientaddr;
     socklen_t len = sizeof(clientaddr);
     char buffer[];
     memset(buffer, , sizeof(buffer));
     /** 接收客户端的数据报文 */
     if(recvfrom(sockfd, buffer, sizeof(buffer), , (struct sockaddr *)&clientaddr, &len) < ){
         perror("recvfrom error");
     }
     else{
         out_addr(&clientaddr);
         printf("client send into: %s\n", buffer);

         /** 向客户端发送数据报文 */
         long int t = time();
         char *ptr = ctime(&t);
         ssize_t size = strlen(ptr) * sizeof(char);
         if(sendto(sockfd, ptr, size, , (struct sockaddr *)&clientaddr, len) < ){
             perror("sendto error");
         }
     }

 }

 int main(int argc, char *argv[])
 {
     if(argc < ){
         printf("usage: %s port\n", argv[]);
         exit();
     }

     if(signal(SIGINT, sig_handler) == SIG_ERR){
         perror("signal sigint error");
         exit();
     }

     /** 步骤1: 创建 socket */
     sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, );
     if(sockfd < ){
         perror("socket error");
         exit();
     }

     int ret;
     int opt = ;
     /** 设置套接字选项, 让停掉的端口马上可以使用 */
     if((ret = setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt))) < ){
         perror("setsockopt error");
         exit();
     }

     /** 步骤2: 调用 bind 函数对 socket 和地址进行绑定 */
     struct sockaddr_in serveraddr;
     memset(&serveraddr, , sizeof(serveraddr));
     serveraddr.sin_family = AF_INET; ///< ipv4
     serveraddr.sin_port = htons(atoi(argv[1])); ///< port
     serveraddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; ///<IP
     if(bind(sockfd, (struct sockaddr *)&serveraddr, sizeof(serveraddr)) < 0){
         perror("bind error");
         exit();
     }

     /** 步骤3: 和客户端进行双向的数据通信 */
     while(){
         do_service(sockfd);
     }

     return ;
 }

56.2.2 客户端编程

　　time_udp_client.c

 #include <sys/types.h>
 #include <sys/socket.h>
 #include <arpa/inet.h>
 #include <unistd.h>
 #include <netdb.h>
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <signal.h>
 #include <string.h>
 #include <time.h>

 int main(int argc, char *argv[])
 {
     if(argc < ){
         printf("usage: %s ip port\n", argv[]);
         exit();
     }

     /** 步骤1: 创建 socket */
     int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, );
     if(sockfd < ){
         perror("socket error");
         exit();
     }

     /** 步骤2: 调用 recvfrom 和 sendto 等函数和服务器端双向通信 */
     struct sockaddr_in serveraddr;
     memset(&serveraddr, , sizeof(serveraddr));
     serveraddr.sin_family = AF_INET; ///< ipv4
     serveraddr.sin_port = htons(atoi(argv[2])); ///< port
     inet_pton(AF_INET, argv[1], &serveraddr.sin_addr.s_addr);
     char buffer[] = "hello world";
     /** 向服务器端发送数据报文 */
     if(sendto(sockfd, buffer, sizeof(buffer), , (struct sockaddr*)&serveraddr, sizeof(serveraddr)) < ){
         perror("sendto error");
         exit();
     }
     else{
         /** 接受服务器端发送的数据报文 */
         memset(buffer, , sizeof(buffer));
         if(recv(sockfd, buffer, sizeof(buffer), ) < ){
             perror("recv error");
             exit();
         }
         else{
             printf("%s", buffer);
         }
     }

     close(sockfd);

     return ;
 }

　　编译运行测试：