UNIX网络编程笔记(7):回射程序的UDP版本

系统管理员 2022-08-18 03:19 178阅读 0赞

**1、UDP简介**

UDP是一个简单的传输层协议，应用进程往一个UDP套接字写入数据，随后被封装到一个UDP数据报，进而又被封装到一个IP数据报，然后发送到目的地。UDP不保证UDP数据报会最终到达目的地，不保证各个数据报的先后顺序跨网络后保持不变，也不保证每个数据报只会到达一次，因为UDP提供无连接、无可靠性的服务。

另一个与TCP不同的是，UDP数据报中包含一个长度，如果数据报被正确送达目的地，那么该数据报的长度随数据一起送达给对端应用程序。

下图是典型的UDP程序的函数调用过程：

![20151208214716443][]

由于UDP没有连接，所以服务器端不调用accept函数，客户端不调用connect函数，而是服务器端直接调用recvfrom读取客户请求，sendto函数发送应答；客户端调用sendto发送请求，调用recvfrom接收应答。可以看出，UDP服务器是迭代式服务器。

下面是sendto函数和recvfrom函数的定义，它们包含在<sys/socket.h>头文件中：

ssize_t recvfrom(int sockfd,void *buff,size_t nbytes,int flags,struct sockaddr *from,socklen_t addrlen);
    ssize_t sendto(int sockfd,const void *buff,size_t nbytes,int flags,const struct sockaddr *to,socklen_t addrlen);

前三个参数sockfd、buff和nbytes等同于read和write函数的三个参数：描述符、指向读入或写入的缓冲区的指针和读写字节数。

flags参数这里设置为0；

sendto的to参数指向对端的协议地址，addrlen是一个值-结果参数，结果返回地址的大小；

recvfrom的后两个参数类似于accept函数的最后两个参数。

**2、简单的回射程序的UDP版本**

下面是程序的代码。

服务器端：

#include <stdio.h>
    #include <netinet/in.h>
    #include <strings.h>
    #include <sys/socket.h>
    #include <sys/types.h>
    #define MAXLINE 1024
    void dg_echo(int sockfd,struct sockaddr *pcliaddr,socklen_t clilen);
    int main(int argc,char *argv[])
    {
    	int sockfd;
    	struct sockaddr_in servaddr,cliaddr;
    	if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0))<0)
    	{
    		printf("socket error\n");
    		return 0;
    	}
    	bzero(&servaddr,sizeof(servaddr));
    	servaddr.sin_family=AF_INET;
    	servaddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
    	servaddr.sin_port=htons(5000);
    	if(bind(sockfd,(struct sockaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr))<0)
    	{
    		printf("bind error\n");
    		return 0;
    	}
    
    	dg_echo(sockfd,(struct sockaddr*)&cliaddr,sizeof(cliaddr));
    }
    void dg_echo(int sockfd,struct sockaddr *pcliaddr,socklen_t clilen)
    {
    	int n;
    	socklen_t len;
    	char mesg[MAXLINE];
    	for(;;)
    	{
    		len=clilen;
    		if((n=recvfrom(sockfd,mesg,MAXLINE,0,pcliaddr,&len))<0)
    		{
    			printf("recvfrom error\n");
    			return;
    		}
    		char buff[MAXLINE];
    
    		if(sendto(sockfd,mesg,n,0,pcliaddr,len)<0)
    		{
    			printf("sendto error\n");
    			return;
    		}
    	}
    }

下面是客户端：

#include <stdio.h>
    #include <sys/socket.h>
    #include <netinet/in.h>
    #include <strings.h>
    #include <string.h>
    #define MAXLINE 1024
    void dg_cli(FILE *fp,int sockfd,const struct sockaddr *pservaddr,socklen_t servlen);
    int main(int argc,char *argv[])
    {
    	int sockfd;
    	struct sockaddr_in servaddr;
    	if(argc!=2)
    	{
    		printf("Usage:%s <IPaddress>\n",argv[0]);
    		return 0;
    	}
    	bzero(&servaddr,sizeof(servaddr));
    	servaddr.sin_family=AF_INET;
    	servaddr.sin_port=htons(5000);
    
    	if(inet_pton(AF_INET,argv[1],&servaddr.sin_addr)<0)
    	{
    		printf("inet_pton error\n");
    		return 0;
    	}
    	if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0))<0)
    	{
    		printf("socket error\n");
    		return 0;
    	}
    	dg_cli(stdin,sockfd,(struct sockaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr));
    	return 0;
    }
    void dg_cli(FILE *fp,int sockfd,const struct sockaddr *pservaddr,socklen_t servlen)
    {
    	int n;
    	char sendline[MAXLINE],recvline[MAXLINE];
    	while(fgets(sendline,MAXLINE,fp)!=NULL)
    	{
    		if(sendto(sockfd,sendline,strlen(sendline),0,pservaddr,servlen)<0)
    		{
    			printf("sendto error\n");
    			return;
    		}
    		if((n=recvfrom(sockfd,recvline,MAXLINE,0,NULL,NULL))<0)
    		{
    			printf("recvfrom error\n");
    			return;
    		}
    		recvline[n]=0;
    		fputs(recvline,stdout);
    	}
    }

下面是运行结果：

打开服务器：

![20151208215804062][]

客户端：

![20151208215816560][]

[20151208214716443]: /images/20220731/8ca275d882aa404c9612a6a595cf322a.png
[20151208215804062]: /images/20220731/3837615759494e79a6c49c237213551c.png
[20151208215816560]: /images/20220731/db142bf277114f108494c29bb4865ded.png