网络编程之套接字（udp）

　　　Socket的英文原义是“孔”或“插座”。作为BSD UNIX的进程通信机制，取后一种意思。通常也称作"套接字"，用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄，可以用来实现不同虚拟机或不同计算机之间的通信。在Internet上的主机一 般运行了多个服务软件，同时提供几种服务。每种服务都打开一个Socket，并绑定到一个端口上，不同的端口对应于不同的服务。

　　socket（）函数原型：

　　int socket(int domain, int type, int protocol);

　　参数说明：　

　　domain：协议域，又称协议族（family）。常用的协议族有AF_INET、 AF_INET6、AF_LOCAL（或称AF_UNIX，Unix域　　Socket）、AF_ROUTE等。协议族决定了socket的地址类型，在通信 中必须采用对应的地址，如AF_INET决定了要用ipv4地（32位的）与端口号（16位的）的组合、AF_UNIX决定了要用一个绝对路径名作为地 址。

　　type：指定Socket类型。常用的sinocket类型有SOCK_STREAM、 SOCK_DGRAM、SOCK_RAW、SOCK_PACKET、　　　　SOCK_SEQPACKET等。流式Socket（SOCK_STREAM）是一种 面向连接的Socket，针对于面向连接的TCP服务应用。数　　据报式Socket（SOCK_DGRAM）是一种无连接的Socket，对应于无连接的UDP服务应用。　　

　　protocol：指定协议。常用协议有IPPROTO_TCP、IPPROTO_UDP、IPPROTO_SCTP、IPPROTO_TIPC等，分别对应TCP传输协议、UDP传输协议、STCP传输协议、TIPC传输协议。

　　注意：1.type和protocol不可以随意组合，如SOCK_STREAM不可以跟IPPROTO_UDP组合。当第三个参数为0时，会自动选择第二个参数类型对应的默认协议。

　　这次的学习任务主要是会使用UDP, TCP 进行通信；练习函数htonl(),htons(),inet_addr(),inet_hton(). 的使用，为了更深入的了解，可以自己编写代码实现；

　　下面代码是实现简单的UDP间的通信；

　　udp发送方：

　　

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>

int main()
{
    int sockfd = 0;
    int ret = 0;
    unsigned char *data = "hao are you";
    
    /*创建套接口*/
    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);
    if(sockfd < 0) {
        perror("socket");
        return 1;
    }

    /*接收方信息*/
    struct sockaddr_in mm;
    mm.sin_family = PF_INET;
    mm.sin_port = htons(2001);
    mm.sin_addr.s_addr = htonl(0xc0a8010a);

    /*发送消息*/
    ret = sendto(sockfd, data, 11, 0, (struct sockaddr *)&mm, sizeof(struct sockaddr_in));
    if(ret < 0) {
        perror("sendto");
        return 1;        
    }
    close(sockfd);    //关闭套接口
}

　　UDP接收方：

　　

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>

int main()
{
    int fd = 0;
    int ret = 0;
    /*建立套接口*/    
    fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);
    if(fd < 0) {
        perror("socket");
        return 1;
    }
    /*接收方信息*/
    struct sockaddr_in mm;
    struct sockaddr_in gg;
    int len = 0;
    mm.sin_family = AF_INET;
    mm.sin_port = htons(2001);
    mm.sin_addr.s_addr = htonl(0xc0a8010a); //192.168.1.10 （ip）

    /*绑定*/
    ret = bind(fd, (struct sockaddr *)&mm, 16);    
    if(ret == -1) {
        perror("bind");
        return 1;
    }
    /*接收发送来的消息*/    
    unsigned char data[1024] = {0};    
    ret = recvfrom(fd, data, 1024, 0, (struct sockaddr *)&gg, &len);        
    if(ret < 0) {
        perror("recvfrom");
        return 1;        
    }
    printf("send said: %s
", data);
    close(fd);
    return 0;
        
}

　　 从上面代码可以看出udp传输是不可靠传输，发送方只管发送，不知道接收端是否接收到，进行套接口编程的第一步就是通过socket（）函数创建一个套接口，后面就需要使用函数sendto（），recvfrom（）进行发送和接收，要注意的是，接收方需要通过bind（）函数对自己的信息进行绑定；

　　　　下面这个程序是使用UDP进行大文件的传输：

　　　　发送方：

　　　　

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>

int main()
{
    int sock_fd = 0;
    int ret = 0;
    int fd = 0;
    unsigned char data[1024] = {0};
    /*创建套接口*/    
    sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);
    if(sock_fd < 0) {
        perror("socket");
        return 1;
    }
    /*打开要传输的文件*/
    fd = open("yasm-0.8.0.tar.gz", O_RDWR);
    if(fd < 0) {
        perror("open");
        return 1;
    }

    /*添加接收方信息*/
    struct sockaddr_in mm;
    mm.sin_family = AF_INET;
    mm.sin_port = htons(2008);
    mm.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.10");

    unsigned char *file_name = "yasm-0.8.0.tar.gz";
    ret = sendto(sock_fd, file_name, strlen(file_name), 0, (struct sockaddr *)&mm, 16);
    if(ret == -1) {
        perror("sendto");
        return 1;
    }
    
    int sum = 0;
    int file_size = 0;
    while(1) {
        usleep(2);//发送方每次睡2ms（接收方有足够时间接收）
        file_size = read(fd, data, 1024);
        if(file_size < 0) {
            perror("read");
            return 1;
        }
        /*进行文件发送*/
        ret = sendto(sock_fd, data, file_size, 0, (struct sockaddr *)&mm, 16);
        if(ret == -1) {
            perror("sendto");
            return 1;
        }
        printf("file is:%d
", file_size);
        sum += file_size;
        if(file_size < 1024) {
            break;
        }
        memset(data, 0, 1024); //清空缓冲区
    }
    printf("file is:%d
", sum);
    close(fd);
    close(sock_fd);    
    
    return 0;
}

　　接收方：

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <fcntl.h>

int main()
{
    int sock_fd = 0;
    int fd = 0;
    int ret = 0;
    unsigned char file_name[18] = {0};
    struct sockaddr_in mm;    
    struct sockaddr_in gg;
    int len = 0;
    int sum = 0;
    char data[1024] = {0};
    int file_size = 0;

    /*创建套接口*/
    sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);
    if(sock_fd < 0) {
        perror("socket");
        return 1;
    }
    /*接收方信息*/    
    mm.sin_family = AF_INET;
    mm.sin_port = htons(2008);
    mm.sin_addr.s_addr =htonl(0xc0a8010a);

    /*绑定信息*/
    ret = bind(sock_fd, (struct sockaddr *)&mm, 16);
    if(ret == -1) {
        perror("bind");
        return 1;
    }

    /*接收文件名*/
    ret = recvfrom(sock_fd, file_name, 17, 0, (struct sockaddr *)&gg, &len);
    if(ret < 0) {
        perror("recvfrom");
        return 1;
    }
    
    /*创建一个新文件用来接收*/
    fd = open(file_name, O_RDWR | O_CREAT, 0644);
    if(fd < 0) {
        perror("open");
        return 1;
    }    
    
    while(1) {
        /*接收*/
        file_size = recvfrom(sock_fd, data, 1024, 0, (struct sockaddr *)&gg, &len);            
        if(file_size < 0) {
            perror("recvfrom");
            return 1;
        }
        ret = write(fd, data, file_size);
        if(ret < 0) {
            perror("write");
            return 1;
        }
        sum += file_size;//统计文件大小
        if(file_size < 1024) {
            printf("file_size: %d
", sum);
            break;
        }
        memset(data, 0, 1024);                
    }
    close(fd);
    close(sock_fd);
    return 0;
}

　　传输文件的思想就是通过循环进行传输，在程序中需要注意的是：发送方在发送的时候要延迟一会儿，不然会造成接收端来不及接收，导致数据流失；