五十八、linux 编程——UDP 编程 广播

58.1 广播介绍

58.1.1 介绍

• 广播实现一对多的通讯
• 它通过向广播地址发送数据报文实现的

　　

58.1.2 套接字选项

• 套接字选项用于修饰套接字以及其底层通讯协议的各种行为。函数 setsockopt 和 getsockopt 可以查看和设置套接字的各种选项。

　　

• optname 选项
  • SO_BROADCAST 选项控制着 UDP 套接字是否能够发送广播数据报，选项的类型为 int, 非0 意味着 ”是“，注意，只有 UDP 套接字可以使用这个选项， TCP 是不能使用广播的

　　

• optname 选项
  • SO_SNDBUF 和 SO_RCVBUF：每一个套接字有一个发送缓冲区和接收缓冲区，这两个缓冲区由底层协议使用，接收缓冲区存放由协议接收的数据直到被应用程序读走，发送缓冲区存放应用写出的数据直到被协议发送出去。SO_SNDBUF 和 SO_RCVBUF 选项分别控制发送和接收缓冲区的大小，他们的类型均为 int，以字节为单位。

　　

• getsockopt 去获取发送缓冲区的大小，缓冲区的大小存放在 opt 中
• setsockopt 去扩大发送缓冲区的大小，缓冲区的大小由 opt 扩大
• 一般采用默认，不需要修改

58.1.3 广播地址

• 如果用 {netID, subnetID, hostID}({网络 ID， 子网 ID，主机 ID})表示 IPV4 地址，那么有四类的广播地址，我们用 -1 表示所有比特都为 1 的字段
• 子网广播地址：{netID, subnetID, -1}。这类地址编排制定子网上的所有接口。例如，如果我们对 B 类地址 192.168 采用 8 位子网 ID，那么 192.168.2.255 将是 192.168.2 子网上所有接口的子网广播地址。路由器通常不转发这类广播。
• 全部子网广播地址：{netID, -1, -1}。这类广播地址编排制定网络上的所有子网。如果说这类地址曾被用过的话，那么现在已很少见了。
• 受限广播地址：{-1，-1，-1} 或 255.255.255.255。路由器从不转发目的地址 255.255.255.255 的 IP 数据报。

58.2 例子

58.2.1 接收者

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


int sockfd;

void sig_handler(int signo)
{
    if(signo == SIGINT){
        printf("receiver will exited
");
        close(sockfd);
        exit(1);
    }
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    if(argc < 2){
        fprintf(stderr, "usage: %s port
", argv[0]);
        exit(1);
    }

    if(signal(SIGINT, sig_handler) == SIG_ERR){
        perror("signal sigint error");
        exit(1);
    }

    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if(sockfd < 0){
        perror("socket error");
        exit(1);
    }

    struct sockaddr_in serveraddr;
    memset(&serveraddr, 0, sizeof(serveraddr));
    serveraddr.sin_family = AF_INET;
    serveraddr.sin_port = htons(atoi(argv[1]));
    serveraddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    if(bind(sockfd, (struct sockaddr *)&serveraddr, sizeof(serveraddr)) < 0){
        perror("bind error");
        exit(1);
    }

    char buffer[1024];
    struct sockaddr_in clientaddr;
    socklen_t len = sizeof(clientaddr);
    while(1){
        memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
        memset(&clientaddr, 0, sizeof(clientaddr));
        if(recvfrom(sockfd, buffer, sizeof(buffer), 0, (struct sockaddr*)&clientaddr, &len) < 0){
            perror("recvfrom error");
            exit(1);
        }
        else {
            char ip[16];
            inet_ntop(AF_INET, &clientaddr.sin_addr.s_addr, ip, sizeof(ip));
            int port = ntohs(clientaddr.sin_port);
            printf("%s(%d): %s
", ip, port, buffer);
        }
    }

    return 0;
}

58.2.2 发送者

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


int main(int argc, char *argv[])
{
    if(argc < 3){
        fprintf(stderr, "usage: %s ip port
", argv[0]);
        exit(1);
    }

    int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if(sockfd < 0){
        perror("socket error");
        exit(1);
    }

    int opt = 1;
    /** 采用广播方式发送 */
    setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, &opt, sizeof(opt));

    struct sockaddr_in serveraddr;
    memset(&serveraddr, 0, sizeof(serveraddr));
    serveraddr.sin_family = AF_INET;
    serveraddr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
    inet_pton(AF_INET, argv[1], &serveraddr.sin_addr.s_addr);

    printf("I will broadcast...
");
    char *info = "hello world";
    ssize_t size = strlen(info) * sizeof(char);
    if(sendto(sockfd, info, size, 0, (struct sockaddr *)&serveraddr, sizeof(serveraddr)) < 0){
        perror("sendto error");
        exit(1);
    }
    else{
        printf("broadcast success
");
    }

    close(sockfd);

    return 0;
}

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