linux_UDP通信_sendto函数_recvfrom函数-Toy模板网

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接上一篇：linux_socket网络套接字函数(TCP通信)-socket函数-bind函数-listen函数-accept函数-connect函数-send函数-recv函数

今天来分享用套接字进行UDP通信，主要就是sendto函数和recvfrom函数的运用，话不多说，上菜：

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1.sendto函数

函数作用：
发送数据到sockfd所指套接字中，通常为udp使用。
头文件：
#include <sys/socket.h>
函数原型：
ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,
const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);
函数参数：
sockfd：网络套接字描述符。
buf：数据缓冲区首地址。
len：buf的大小。
flags：控制标志。
dest_addr：指向 struct sockaddr 结构的指针(包含远程主机的 IP 地址和端口数据)。
addrlen：dest_addr的大小。
返回值：
成功：返回发送的字节数；
失败：返回-1，并适当设置errno。
注意：
①进行无连接的 UDP 通讯时使用的；
②使用这两个函数，则数据会在没有建立过任何连接的网络上传输。

2.recvfrom函数

函数作用：
接收sockfd所指套接字中的数据，通常为udp使用。
头文件：
#include <sys/socket.h>
函数原型：
ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,
struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
函数参数：
sockfd：网络套接字描述符。
buf：数据缓冲区首地址。
len：buf的大小。
flags：控制标志。
dest_addr：指向 struct sockaddr 结构的指针(包含远程主机的 IP 地址和端口数据，是传入参数)。
addrlen：dest_addr的大小。
返回值：
成功：返回发送的字节数；
失败：返回-1，并适当设置errno。
注意：
①recvfrom()若消息大的缓冲区放不下则会将多余消息砍掉

3.UDP通信

传输层主要应用的协议模型有两种，一种是TCP协议，另外一种则是UDP协议。TCP协议在网络通信中占主导地位，绝大多数的网络通信借助TCP协议完成数据传输。但UDP也是网络通信中不可或缺的重要通信手段。
相较于TCP而言，UDP通信的形式更像是发短信。不需要在数据传输之前建立、维护连接。
只专心获取数据就好。省去了三次握手的过程，通信速度可以大大提高，但与之伴随的通信的稳定性和正确率便得不到保证。因此，我们称UDP为“无连接的不可靠报文传递”。
与TCP类似的，UDP也有可能出现缓冲区被填满后，再接收数据时丢包的现象。
由于它没有TCP滑动窗口的机制，通常采用如下两种方法解决：
1、服务器应用层设计流量控制，控制发送数据速度。
2、借助setsockopt函数改变接收缓冲区大小。

4.C/S模型-UDP

由于UDP不需要维护连接，程序逻辑简单了很多，但是UDP协议是不可靠的，保证通讯可靠性的机制需要在应用层实现。
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。
用Ctrl+C关闭server，然后再运行server，看此时client还能否和server联系上。和前面TCP程序的运行结果相比较，体会无连接的含义。

5.UDP通信例子

5.1.服务器端server.c

#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <ctype.h>
#define SERV_PORT 8000//指定端口
int main(void)
{
    struct sockaddr_in serv_addr, clie_addr;
    socklen_t clie_addr_len;
    int sockfd;
    char buf[BUFSIZ];
    char str[INET_ADDRSTRLEN];
    int i, n;
	//创建UDP套接字
    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
	//初始化serv_addr结构体
    bzero(&serv_addr, sizeof(serv_addr));
    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    serv_addr.sin_port = htons(SERV_PORT);
	//绑定端口
    bind(sockfd, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr));
	printf("Accepting connections ...\n");
	//开始通信
    while (1) 
    {
        clie_addr_len = sizeof(clie_addr);
		//接收数据
        n = recvfrom(sockfd, buf, BUFSIZ,0, (struct sockaddr *)&clie_addr, &clie_addr_len);
        if (n == -1)
            perror("recvfrom error");

        printf("received from %s at PORT %d\n",
                inet_ntop(AF_INET, &clie_addr.sin_addr, str, sizeof(str)),
                ntohs(clie_addr.sin_port));
		//将小写字母转换为大写字母
        for (i = 0; i < n; i++)
            buf[i] = toupper(buf[i]);
		//发送数据
        n = sendto(sockfd, buf, n, 0, (struct sockaddr *)&clie_addr, sizeof(clie_addr));
        if (n == -1)
            perror("sendto error");
    }
    close(sockfd);//关闭套接字
    return 0;
}

5.2.客户端client.c

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <ctype.h>
#define SERV_PORT 8000//指定端口
int main(int argc, char *argv[])
{
    struct sockaddr_in servaddr;
    int sockfd, n;
    char buf[BUFSIZ];
	//创建UDP套接字
    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
	//初始化servaddr
    bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &servaddr.sin_addr);
    servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
	//开始通信
	while (fgets(buf, BUFSIZ, stdin) != NULL) 
	{
		//发送数据
        n = sendto(sockfd, buf, strlen(buf), 0, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
        if (n == -1)
            perror("sendto error");
		//接收数据
        n = recvfrom(sockfd, buf, BUFSIZ, 0, NULL, 0);         //NULL:不关心对端信息
        if (n == -1)
            perror("recvfrom error");
        write(STDOUT_FILENO, buf, n);//输出到屏幕
    }
    close(sockfd);//关闭套接字
    return 0;
}