UDP网络编程

补充知识，TCP--send/recv函数

1、网络发送数据：send() / wirte()

功能：

客户和服务器都用send函数来向另一端发送数据。客户端一般用send函数向服务器发送请求，而服务器则通常用send函数来向客户端发送应答。

 #include <sys/types.h>
 #include <sys/socket.h>

 ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
//参数
//sockfd:发送端的套接字描述符
//buf     :存放所要发送的数据的缓冲区
//len     :实际要发送的数据的字节数
//flags   ：一般设为0

对比write()

#include <unistd.h>

ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);

//send比write函数多一个参数flags，其他相同
//flags为0时，与write相同

flags参数：

0
//当发送数据时，若发送的内核缓冲区满，且数据没有发送出去，就发生阻塞；

MSG_DONTWAIT
//非阻塞方式

MSG_OOB
//Sends out-of-band data on sockets that support this notion (e.g., //of type SOCK_STREAM);
//the  underlying  protocol  must  also support out-of-band data.
//用于发送TCP类型的带外数据

2、网络接收数据：recv() / read()

功能：

从另一端接收数据

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>

ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);
//参数：
//接收端的套接字描述符
//存放recv接收到的数据
//buf长度
//一般设为0

对比read

#include <unistd.h>

ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);

flags参数

0
//一般为0，阻塞操作
MSG_DONTWAIT
//非阻塞操作
MSG_OOB
//用于发送TCP类型的带外数据
MSG_PEEK
//
//
//

MSG_PEEK标志可以用来读取套接字接收队列中可读的数据，一些情况会用到它，比如为了避免不阻塞而先检查套接字接收队列中可读的数据长度，再采取相应操作。
当然，不阻塞也可采取其他的方法，例如非阻塞式I/O。

MSG_PEEK标志会将套接字接收队列中的可读的数据拷贝到缓冲区，但不会使套接子接收队列中的数据减少，常见的是：例如调用recv或read后，导致套接字接收队列中的数据被读取后而减少，而指定了MSG_PEEK标志，可通过返回值获得可读数据长度，并且不会减少套接字接收缓冲区中的数据，所以可以供程序的其他部分继续读取。

 内核从网络接收数据并填充缓冲区，填充了200字节数据，读走了100字节后，后续的数据会向前移动，下次读取数据就又从头开始了，即TCP是以字符流方式读取的，没有边界。有时有些协议数据是完整的，有头有尾

将flags设置为MSG_PEEK，第一次读取数据后，不会将buf读走的数据移除，再次调用读函数就可以读到刚才读到的数据。

TCP与UDP的区别

TCP传输时建立可靠的连接，而UDP是面向无连接的协议。使用UDP协议时，不需要建立连接，只需知道对方的IP地址和端口号，就可以直接发数据包。但是可能会丢包。

虽然UDP传输数据不可靠，但是相对于TCP，其传输速度快，所需系统资源少。对于不要求可靠到达的数据可以用UDP协议。

recv,write,send,read,recvfrom,sendto区别，详解

 

 sendto与recvfrom---UDP网络编程

sendto

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>

ssize_t send   (int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);

ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,
                      const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);
//该函数比send()多了两参数，
//to表示目地机的IP地址和端口号信息，
//而tolen常常被赋值为sizeof(struct sockaddr)。
//Sendto 函数也返回实际发送的数据字节长度或在出现发送错误时返回－1。  

recvfrom

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>

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

ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,
                        struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);

//from是一个struct sockaddr类型的变量，该变量保存源机的IP地址及端口号。
//fromlen常置为sizeof(struct sockaddr)。当recvfrom返回时，fromlen包含实际存入from中的数据字节数。
//recvfrom()函数返回接收到的字节数或当出现错误时返回－1，并置相应的errno。

 测试代码：

#include "net.h"

int main(void)
{
    int fd = -1;
    struct sockaddr_in sin; //网络环境下套接字的地址形式，对其进行操作

    /*1.创建套接字描述符fd*/
    if((fd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0)) < 0)  //udp套接字
    {
        perror("socket");
        exit(1);
    }
    
    /*优化１:允许绑定地址快速重用*/
    int b_reuse = 1;
    setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &b_reuse, sizeof(int));

    /*2.绑定*/
    /*2.1 填充struct sockaddr_in结构体变量*/
    bzero(&sin, sizeof(sin)); //初始值置零
    sin.sin_family = AF_INET;  //协议，ipv4
    sin.sin_port   = htons(SERV_PORT); //将端口号转为NBD

    /*优化２:让服务器能绑定在任意ＩＰ上*/
    sin.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    if(inet_pton(AF_INET, SERV_IP_ADDR, (void *)&sin.sin_addr)!=1)
    {
        perror("inet_pton");
        exit(1);
    }
    /*2.2绑定*/
    if(bind(fd, (struct sockaddr *)&sin, sizeof(sin)) < 0)
    {
        perror("bind");
        exit(1);
    }

    /*TCP--SOCK_STREAM是面向连接的，每次收发数据前必须通过connect
     * 建立双向连接确定任一方都可以收发数据 */
    /*UDP--SOCK_DGRAM无连接不可靠，通讯双方不知道对方是否收到数据
     * 任一方建立socket后就可以用recvfrom与sendto收发数据
     */
    /*使用recvfrom方法返回数据和客户端的地址与端口
     * 这样，服务器收到数据后，可直接调用sendto把数据发送给客户端*/
    
    char buf[BUFSIZ];
    struct sockaddr_in cin; //让系统填充发送方的信息
    socklen_t addrlen = sizeof(cin);
    printf("
UDP server started!
");
    while(1)
    {
        bzero(buf,BUFSIZ);
        if(recvfrom(fd, buf, BUFSIZ-1, 0, (struct sockaddr *)&cin, &addrlen) < 0)
        {
            perror("recvfrom");
            continue;
        }
        
        //将发送方的HBD信息转为NBD
        char ipv4_addr[16];
        if(!inet_ntop(AF_INET, (void *)&cin.sin_addr,ipv4_addr,sizeof(cin)))
        {
            perror("inet_ntop");
            exit(1);
        }
        printf("Receive from(%s,%d),data:%s",ipv4_addr,ntohs(sin.sin_port),buf);
        
        //输入exit，退出
        if(!strncasecmp(buf,QUIT_STR, strlen(QUIT_STR)))
        {
            printf("client(%s,%d) is exiting!
",ipv4_addr,ntohs(sin.sin_port));
        }
    }

    close(fd);
    return 0;
}

/*./client serv_ip serv_port 启动输入参数 */
#include "net.h"
void usage(char *s)
{
    printf("
This is udp demo!
");
    printf("
Usage:
	 %s serv_ip serv_port",s);
    printf("
	 serv_ip: udp server ip address!");
    printf("
	 serv_port: udp serv_port

");
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    int fd = -1;

    int port = SERV_PORT;
    port = atoi(argv[2]);
    if(port < 0 || (port > 0 && port <= 5000))
    {
        usage(argv[0]);
        exit(1);
    }

    struct sockaddr_in sin;
    //输入参数提示
    if(argc != 3)
    {
        usage(argv[0]);
        exit(1);
    }
    /*1.创建socket fd */
    if((fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0))<0)
    {
        perror("socket");
        exit(1);
    }

    /* */
    /*2.1 填充struct sockaddr_in结构体变量*/
    bzero(&sin, sizeof(sin)); //初始值置零
    sin.sin_family = AF_INET; //
    sin.sin_port = htons(SERV_PORT); //转化为ＮＢＤ

    if(inet_pton(AF_INET, argv[1],(void *)&sin.sin_addr.s_addr) != 1)
    {
        perror("inet_pton");
        exit(1);
    }

    printf("UDP client starting...ok!
");
    char buf[BUFSIZ];
    while(1)
    {
        printf("Please input the string to server:");
        bzero(buf, BUFSIZ);
        if(fgets(buf, BUFSIZ-1, stdin) == NULL)
        {
            perror("fgets");
            continue;
        }
        /*获取到数据后就可以调用sendto函数了 */
        sendto(fd, buf, strlen(buf), 0, (struct sockaddr *)&sin, sizeof(sin));
         if(!strncasecmp(buf, QUIT_STR, strlen(QUIT_STR)))
        {
            printf("Clinet is exiting!
");
            break;
        }    

    }
    close(fd);
    return 0;
}

测试结果：

参考文章：

TCP和UDP的最完整的区别

UDP编程

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