linux下socket编程

1、UDP网络编程主要流程

UDP协议的编程框架，客户端和服务器端的区别在于，服务器端必须使用bind()函数绑定监听本地UDP端口，而客户端可以直接发送到服务器地址的一个端口地址，无需绑定。框图如图1.3所示。

UDP协议的服务器端进程

服务器进程主要分为以下六个部分，即建立套接字、设置套接字地址参数、绑定端口、接收数据、发送数据、关闭套接字等。

(1)建立套接字文件描述符，使用函数socket()生成套接字文件描述符。

(2)设置服务器地址和监听端口，初始化要绑定的网络地址结构。

(3)绑定监听端口，使用bind()函数将socket文件描述符与地址类型变量绑定。

(4)接收客户端的数据，使用recvfrom()函数接收客户端的网络数据。

(5)向客户端发送数据，使用sendto()函数向服务器主机发送数据。

(6)关闭套接字，使用close()函数释放资源。UDP协议的客户端进程

UDP协议的客户端进程

UDP协议的客户端进程分为五个部分:套接字建立、设置目的地址和端口、向服务器发送数据、从服务器接收数据、关闭套接字。流程如下:

(1)建立套接字文件描述符socket()；

(2)设置服务器地址和端口，struct sockaddr；

(3)向服务器发送数据，send to()；

(4)从服务器接收数据，recvfrom()；

(5)关闭插座，关闭()。

UDP编程流程UDP编程过程

2、相关函数

(1) int socket(AF_INET，SOCK_DGRAM，0)；

创建一个udp套接字并返回套接字描述符。UDP协议创建套接字的方式与TCP相同，使用socket()函数，只是协议类型使用SOCK_DGRAM而不是SOCK_STREAM。

(2) int sendto(int sockfd，const void *data，int data_len，unsigned int flags，struct sockaddr *remaddr，sock_lenremaddr_len)

功能:基于UDP发送数据报，返回发送数据的实际长度，出错返回-1。

参数描述:

Sockfd:套接字描述符

Data:指向要发送的数据的指针。

数据长度

标志:通常为0。

Remaddr:远程地址:IP地址和端口号。

Remaddr_len:地址长度

(3) int recvfrom(int sockfd，void *buf，int buf_len，unsigned int flags，struct sockaddr *from，sock _ len * from len)；

函数:从UDP接收数据，返回实际接收的字节数，如果失败则返回-1。

参数描述:

Sockfd:套接字描述符

指向内存块的指针

Buf_len:内存块大小，以字节为单位。

标志:一般为0。

From:远程地址、IP地址和端口号。

Fromlen:远程地址长度

(4) ssize_t recv(int s，void*buf，size_t len，int flags)；

连接的UDP可以调用recv从服务器读取数据。

ssize_tsend(int s，const void*buf，size_t len，int flags)；

连接的UDP可以调用send向服务器发送数据。

3、UDPSocket客户服务器通信实例

根据通信流程，让我们实现一个UDP echo客户机/服务器。

服务器代码:

# include & ltstdio.h & gt# include & ltstdlib.h & gt# include & ltunistd.h & gt# include & lt错误号& gt# include & ltsys/types . h & gt；# include & ltsys/socket . h & gt；# include & ltnetinet/in . h & gt；# include & ltstring.h & gt# define my port 8887 # define ERR _ EXIT(m)\ do { \ perror(m)；\ EXIT(EXIT _ FAILURE)；\ } while(0)void echo _ ser(int sock){ char recvbuf[1024]= { 0 }；结构sockaddr _ in peeraddrsocklen _ t peerlenint n；while(1){ peer len = sizeof(peer addr)；memset(recvbuf，0，sizeof(recvbuf))；n = recvfrom(sock，recvbuf，sizeof(recvbuf)，0，(struct sockaddr *)&peeraddr，& peer len)；如果(n & lt= 0){ if(errno = = EINTR)continue；ERR _ EXIT(& # 34；recvfrom错误& # 34；);} else if(n & gt；0){ printf(& # 34；接收的数据:% s \ n & # 34，recvbuf)；sendto(sock，recvbuf，n，0，(struct sockaddr *)&peeraddr，peer len)；printf(& # 34；发回的数据:% s \ n & # 34，recvbuf)；} }关闭(sock)；} int main(void){ int sock；if ((sock = socket(PF_INET，SOCK_DGRAM，0))& lt；0)ERR _ EXIT(& # 34；套接字错误& # 34；);struct sockaddr _ in servaddrmemset(&servaddr，0，sizeof(servaddr))；servaddr.sin _ family = AF _ INETserv addr . sin _ port = htons(my port)；serv addr . sin _ addr . s _ addr = htonl(in addr _ ANY)；printf(& # 34；正在侦听端口% d \ n & # 34，my port)；if (bind(sock，(struct sockaddr *)&servaddr，sizeof(servaddr))& lt；0)ERR _ EXIT(& # 34；绑定错误& # 34；);echo _ ser(sock)；返回0；}客户代码:

# include & ltunistd.h & gt# include & ltsys/types . h & gt；# include & ltsys/socket . h & gt；# include & ltnetinet/in . h & gt；# include & ltarpa/inet . h & gt；# include & ltstdlib.h & gt# include & ltstdio.h & gt# include & lt错误号& gt# include & ltstring.h & gt# define my port 8887 char * SERVERIP = & # 34；127.0.0.1"；# define ERR _ EXIT(m)\ do \ { \ perror(m)；\ EXIT(EXIT _ FAILURE)；\ } while(0)void echo _ CLI(int sock){ struct sockaddr _ in serva DDR；memset(&servaddr，0，sizeof(servaddr))；servaddr.sin _ family = AF _ INETserv addr . sin _ port = htons(my port)；serv addr . sin _ addr . s _ addr = inet _ addr(SERVERIP)；int retchar send buf[1024]= { 0 }；char recvbuf[1024]= { 0 }；while (fgets(sendbuf，sizeof(sendbuf)，stdin)！= NULL){ printf(& # 34；发送到服务器:% s \ n & # 34，sendbuf)；sendto(sock，sendbuf，strlen(sendbuf)，0，(struct sockaddr *)&servaddr，sizeof(servaddr))；ret = recvfrom(sock，recvbuf，sizeof(recvbuf)，0，NULL，NULL)；if (ret == -1) { if (errno == EINTR)继续；ERR _ EXIT(& # 34；recvfrom & # 34);} printf(& # 34；从服务器接收:% s \ n & # 34，recvbuf)；memset(sendbuf，0，sizeof(send buf))；memset(recvbuf，0，sizeof(recvbuf))；}关闭(袜子)；} int main(void){ int sock；if ((sock = socket(PF_INET，SOCK_DGRAM，0))& lt；0)ERR _ EXIT(& # 34；插座& # 34；);echo _ CLI(sock)；返回0；}实验结果:

UDP编程注意事项:

1.UDP消息可能会丢失或重复。

2.UDP消息可能有问题。

3.UDP缺乏流量控制。

4、UDP协议数据报文截断

5.recvfrom返回0，这并不意味着连接关闭，因为udp是无连接的。

6.ICMP异步错误

7、UDP连接

8.UDP出接口的确定

9.过大的UDP数据包可能带来的问题

因为UDP不需要维护连接，所以程序逻辑简单很多，但是UDP协议不可靠。其实有很多保证通信可靠性的机制需要在应用层实现，也就是前面提到的123点。例如，如果发送方很快，而接收方很慢，则很可能会生成ICMPSource抑制错误并丢弃一些数据包。

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