1.介绍
UDP协议是无连接的，不可靠传输的协议. 服务器与客户端的交互不需要建立连接，没有流量控制的功能。与TCP一样，它也是传输层协议，通信过程中需要IP地址与端口号。使用UDP进行程序设计包括服务器与客户端，下面介绍一下服务器与客户端的通信流程:
服务器流程:
(1)建立服务器套接字描socket
(2)将地址结构绑定到套接字上 bind
(3)数据传输 sendto/recvfrom (不需要连接，所心没有监听)
(4)关闭套接字close
客户端流程:
(1)建立客户端套接字 socket
(2)设置服务器端口
(3)数据传输 sendto/recvfrom
(4)关闭套接字close
可以看出，与TCP通信相比，UDP服务器没有监听端口与等待连接的过程，而客户端没有建立连接的过程.
2. 相关函数
int socket(int domain,int type,int protocol);
type: SOCK_DGRAM 数据报
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
ssize_t recvfrom(int s,void*buf,size_t len,int flags,struct sockaddr* from,socklen_t *fromlen);
参数:
s-套接字描述符
buf-接收数据的缓冲区大小
len-接收数据的缓冲区长度
flags-接收数据的标志
from-客户端或者是服务器的地址
fromlen-客户端或者是服务器的地址长度指针
返回值:
成功返回接收的字节数，发生错误时返回-1.
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
ssize_t sendto(int s,const void*buf,size_t len,int flags,const struct sockaddr*to,socklen_t tolen);
参数:
s-套接字描述符
buf-发送缓冲区指针，const类型，由于发送的时候已经把数据写入buf了.
len-发送数据的实际长度
flags-发送数据的标志
to-发送的目的地址结构
tolen-目的地址结构长度
返回值:
成功返回发送的字节数，失败返回-1. 返回0也是合法的表示没有接收到数据。
3. UDP实例
服务器:
#include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>#include <linux/in.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>/**与TCP程序设计相比，UDP缺少了connect(),listen(),accept()函数，这是由于UDP无连接的特性决定的UDP服务器端:(1)建立数据报套接字socket(2)绑定服务器的IP地址与端口号到套接字bind(3)接收客户端的数据recvfrom(4)向客户端发送数据sendto(5)关闭套接字close()recvfrom/sendto函数的介绍:ssize_t recvfrom(int s,void*buf,size_t len,int flags,struct sockaddr* from,socklen_t *fromlen);第1个参数表示套接字描述符第2个参数表示接收数据的缓冲区第3个参数表示接收缓冲区的长度第4个参数发送标志，MSG_DONTWAIT第5个参数表示发送方的地址信息 struct sockaddr*第6个参数表示发送方的地址长度sizeof(struct sockaddr_in)返回值:成功返回接收的字节数,返回0表示接收的字节数为0，返回-1表示发生错误，错误码放在errnossize_t sendto(int s,const void*buf,size_t len,int flags,const struct sockaddr* to,socklen_t tolen);第1个参数表示套接字描述符第2个参数表示发送缓冲区的指针第3个参数表示发送缓冲区的大小第4个参数是标志第5个参数表示目的主机的sockaddr_in指针第6个参数表示目的主机的sizeof(struct sockaddr_in);返回值:成功返回已经发送的数据长度，数据长度可以为0-1表示发生错误，错误码保存在errno**/#define PORT 8888int main(int agrc,char*argv[]){int s;//定义服务器端的套接字描述符struct sockaddr_in server_addr,client_addr;//服务器地址结构与收到的客户端地址结构int len;char buffer[1024];s=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);//建立一个数据报套接字if(s<0){ perror("socket error"); return;}memset(&server_addr,0,sizeof(server_addr));//将地址结构清0server_addr.sin_family=AF_INET;server_addr.sin_port=htons(PORT);server_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);//任意地址，主机字节序转换为网络字节序int ret=bind(s,(struct sockaddr*)&server_addr,sizeof(server_addr));//将IP地址与端口号绑定到套接字上,表示服务器用此端口号进行数据的接收与发送if(ret<0){ perror("bind error"); return;}//利用for循环进行数据的发送与接收for(;;){bzero(buffer,1024);len=sizeof(client_addr);//接收数据，并将客户端的地址信息保存到client_addrint rec=recvfrom(s,buffer,1024,0,(struct sockaddr*)&client_addr,&len);printf("%d\n",rec);printf("server:%s\n",buffer);if(ret==-1){ perror("recv error"); return;}sendto(s,buffer,rec,0,(struct sockaddr*)&client_addr,len);//将数据从服务器端发送给客户端client_addr表示目我地址信息，len指目我地址长度信息//client_addr保存着客户char *addr;addr=(char*)inet_ntoa(client_addr.sin_addr);//返回值为一静态内存的指针，全局的，线程不安全，是不可重入的// char addr[16];// inet_ntop(AF_INET,(void*)&client_addr.sin_addr,addr,16);//协议族，in_addr指针，字符数组，数组长度printf("client IP is:%s\n",addr);int port=ntohs(client_addr.sin_port);//输出客户端的所使用的端口号printf("Port is:%d\n",port);}close(s);return 0;}
客户端:
#include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>#include <linux/in.h>#include <string.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define PORT 8888/**UDP客户端:(1)建立套接字描述符(2)向服务器发送数据sendto(3)接收服务器发送的数据recvfrom(4)关闭套接字close()**/int main(int argc,char*argv[]){ int s; struct sockaddr_in server_addr,client_addr; s=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);//建立数据报套接字if(s<0){ perror("socket error"); return;}memset(&server_addr,0,sizeof(server_addr));//将地址结构清0server_addr.sin_family=AF_INET;server_addr.sin_port=htons(PORT);server_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);//首先向服务器发送数据char buffer[1024];int size;int len=sizeof(server_addr);bzero(buffer,1024);for(;;){ size=read(0,buffer,1024);//从标准输入读到的数据 if(size>0){//向服务器发送 struct sockaddr_in from; sendto(s,buffer,size,0,(struct sockaddr*)&server_addr,len);//第3个参数是目标地址,size表示发送的数据长度 bzero(buffer,1024); int recvsize=recvfrom(s,buffer,1024,0,(struct sockaddr*)&from,&len);//从服务器接收数据，from表示服务器端的地址信息 //struct sockaddr* from代表服务器端的信息，打印服务器端的IP地址与端口号 char *ip=(char*)inet_ntoa(from.sin_addr); printf("Server IP:%s\n",ip); short port=ntohs(from.sin_port); printf("Server Port:%d\n",port); if(recvsize>0){ printf("recevied:%s",buffer); }}}}
运行结果:
[root@localhost ~]# ./udp-s6server:helloclient IP is:127.0.0.1Port is:46239
[root@localhost ~]# ./udp-chelloServer IP:127.0.0.1Server Port:8888recevied:hello
总结:
本文主要介绍了Linux UDP编程的基本流程，最后给出一个UDP程序设计的例子。
德有多高，艺有多深。
