Linux 网络通信之广播

IP地址用来标识网络中的一台主机。IPV4协议用一个32位的无符号数表示网络地址，包括网络号和主机号。子网掩码表示IP地址中网络号占几个字节。

每个网段都有对应的广播地址。以C类网段192.168.1.x为例，其中最小的地址192.168.1.0代表该网段；而最大的地址192.168.1.255则是该网段中的广播地址。当我们想这个地址发送数据包时，该网段的所有主机都会接收并处理。

广播包的发送和接收通过UDP套接字实现

广播包发送流程如下：

（1）创建UDP套接字；socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)

（2）填充广播信息结构体；struct sockaddr_in

（3）设置套接字选项允许发送广播包；setsockopt（， ，SO_BROADCAST， ，）

（4）发送数据包；sendto( )

send.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <string.h>

#define  err_log(log) do{perror(log); exit(1);}while(0)

#define  N 128

int main(int argc, const char *argv[])
{
    
    int sockfd;
    struct sockaddr_in broadcastaddr;
    char buf[N] = {0};

    if((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) < 0)
    {
        err_log("fail to socket");
    }

    broadcastaddr.sin_family = AF_INET;
    broadcastaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.255");
    broadcastaddr.sin_port = htons(10000);

    int optval = 1;

    if(setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, &optval, sizeof(int)) < 0)
    {
        err_log("fail to setsockopt");
    }

    while(1)
    {
        printf("Input > ");
        fgets(buf, N, stdin);
        if(sendto(sockfd,buf, N, 0, (struct sockaddr *)&broadcastaddr, sizeof(broadcastaddr)) < 0)
        {
            err_log("fail to sendto");
        }
        
    }

    return 0;
}

广播包接收流程如下：

（1）创建UDP套接字；socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)

（2）填充广播信息结构体；struct sockaddr_in

（3）绑定地址和端口；bind( )

（4）接收数据包；recvfrom( )

recv.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <string.h>

#define  err_log(log) do{perror(log); exit(1);}while(0)
#define  N  128

int main(int argc, const char *argv[])
{
    
    int sockfd;
    char buf[N];
    struct sockaddr_in broadcastaddr, srcaddr;

    if((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) < 0)
    {
        err_log("fail to socket");
    }

    broadcastaddr.sin_family = AF_INET;
    broadcastaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.255");
    broadcastaddr.sin_port = htons(10000);

    if(bind(sockfd, (struct sockaddr*)&broadcastaddr, sizeof(broadcastaddr)) < 0)
    {
        err_log("fail to bind");
    }

    socklen_t addrlen = sizeof(struct sockaddr);

    while(1)
    {
        if(recvfrom(sockfd,buf, N, 0, (struct sockaddr *)&srcaddr, &addrlen) < 0)
        {
            err_log("fail to sendto");
        }
        printf("buf:%s ---> %s %d
", buf, inet_ntoa(srcaddr.sin_addr), ntohs(srcaddr.sin_port));
    }

    return 0;
}