UDP协议
udp协议传输的特点:
- 无连接
- 不可靠
- 面向数据报
- 传输层协议
根据UDP协议编写程序使客户端与服务器进行通信
socket
网络中的进程是通过socket来通信的,Linux中一切皆文件,即socket也是一种特殊的文件。
sockaddr结构
struct sockaddr : 16位地址类型, 14字节地址数据 , (泛型接口)
struct sockaddr_in :16位地址类型 :AF_INET, 16位端口号, 32位IP地址, 8字节填充 (网络间)
struct sockaddr_un :16位地址类型:AF_UNIX, 108字节路径名 (域间套接字)
只要获取sockaddr结构体的首地址,即可根据地址类型确定结构体的内容。
struct sockaddr_in
struct sockaddr_in
{
sa_family_t sin_family; //地址类型(套接字类型)
__be16 sin_port; //16位端口号
struct in_addr sin_addr; //封装32位IP地址的结构体
}
1 .socket函数
即创建socket文件描述符
根据指定的协议,端口号,IP地址,来分配一个套接字及所用资源
//头文件<sys.types.h> <sys/socket.h>
int socket(int domain,int type,int protocol);
创建成功 socke 返回值大于 0
domain:套接字类型标识 IP4 使用 AF_INET , IP6 使用 AF_UNIX
type :服务类型,其中UPD使用 SOCK_DGRAM ,TCP使用SOCK_STREAM
protocol: 该参数默认为0
2. bind函数
绑定端口号:将网络信息与文件信息关联
服务器通过主机上面的进程进行特定的服务,必须为进程分配特定的套接字(IP地址和端口号)绑定套接字文件,客户端将指定的套接字传送过来时,服务器就根据该套接字找到对应的进程来处理请求。
//头文件:<sys/types.h> <sys/socket.h>
int bind(int socketed,const char sockaddr *address,socklen_t address_len);
socketed: socket函数的返回值
address:绑定的套接字信息
address_len:结构体大小
3 .recvfrom函数
将文件sockfd从src_addr中接收到的消息写入buf中
//头文件:<sys/types.h> <sys/socket.h>
ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,\
struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
sockfd: socket函数创建的文件描述符
buf: 输出型参数,用于存放接收到的消息
len: buf的长度
flags:状态位,为0表示当sockfd文件为空时,阻塞等待
src_addr: 输出型参数,用于存放发送消息的套接字等相关信息
addrlen:src_addr的长度
4. sendto函数
将buf中存放的内容先放入sockfd表示的文件中,通过该文件将内容发送给dest_addr。
//头文件<sys.types.h> <sys/socket.h>
ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,
const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);
socket:sockfd函数返回的文件描述符
buf:缓冲区
len:buf的长度
flags:为0表示sockfd文件为满时,阻塞等待
dest_addr:数据发送给该变量指定的套接字
addrlen:dest_addr的长度
地址转换函数
我们通常用“点分十进制的字符串表示IP地址”,
在网络传输时要转换成整数的格式,
所以在发送和接收IP地址时,都要进行相应的转换。
“点分十进制”字符串转换为整型格式:
//头文件为<sys/socket.h> <netinet/in.h> <arpa/inet.h>
in_addr_t inet_addr(const char *cp);
cp:表示要转换的字符串
转换后的结果直接由返回值带回,注意返回值的类型。
整型格式转换为“点分十进制”字符串
char *inet_ntoa(struct in_addr in);
in:表示要转换的整型地址(注意它的类型为结构体)
转换后的字符串直接由返回值带回。
简单的UDP网络程序
UPD 服务器
1 用socket 函数打开套接字,接收网络传来的数据
2 用bind函数将套接字文件与提供服务的套接字绑定
3 接收客户端的请求
4 处理后将结果发给客户端
5 重复上述的3,4步骤
#include<stdio.h>
#include<sys/socket.h>
#include<sys/types.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
int main(int argc , char* argv[])
{
if(argc!=3)
{
printf("Usage:%s [ip][port]\n",argv[0]);
return 1;
}
int sock=socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)
if(sock<0)
{ //创建套接字失败
printf("socket error\n");
return 2;
}
//将创建的套接字与指定命令行的套接字进行绑定
struct sockaddr_in local;
local.sin_family=AF_INET;
local.sin_port=htons(atoi(argv[2]));
local.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);
if(bind(sock,(struct sockaddr*)&local,sizeof(local))<0)
{ //绑定失败
printf("bind error");
return 3;
}
//缓冲区
char buf[1024];
struct sockaddr_in client; //客户端套接字接口
while(1)
{
socklen_t len=sizeof(client);
//接收消息
ssize_t s=recvfrom(sock,buf,sizeof(buf)-1,0,\
(struct sockaddr*)&client,&len);
if(s>0)
{ //接收成功
buf[s]=0;
//打印IP地址和端口号
printf("[%s:%d]: %s\n",inet_ntoa(client.sin_addr),\
ntohs(client.sin_port),buf);
}
//将处理请求发送给客户端
sendto(sock,buf,strlen(buf),0 ,\
(struct sockaddr*)&client, sizeof(client));
}
return 0;
}
UDP客户端
1 打开套接字文件 接收和发送信息
2 客户端的端口号由内核自动分配
3 向服务器发送请求
4 接收服务器的发来的结果并打印
#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
int main(int argc, char* argv[])
{
if(argc!=3)
{
printf("usage: %s [ip][port]\n", argv[0]);
return 1;
}
int sock=socket(AF_INET, SOCK_DGRAM,0);
if(sock<0)
{ //创建套接字失败
printf("sock error");
return 2;
}
//根据命令行参数确定服务器端的套接字
struct sockaddr_in server;
server.sin_family=AF_INET;
server.sin_port=htons(atoi(argv[2]));
server.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);
//开始发送和接收消息
char buf[1024];
struct sockaddr_in peer ;
while(1)
{
socklen_t len=sizeof(peer);
printf("please enter:");
fflush(stdout);
ssize_t s=read(0,buf,sizeof(buf)-1);
if(s>0)
{
buf[s-1]=0;
//发送请求
sendto(sock, buf,strlen(buf),0,\
(struct sockaddr*)&server,sizeof(server));
//接收服务器传回来的结果
ssize_t _s=recvfrom(sock,buf,sizeof(buf)-1,0,\
(struct sockaddr*)&peer, &len);
if(_s>0)
{
buf[_s]=0;
printf("server echo# %s \n",buf);
}
}
}
//当不在请求时关闭套接字文件
close(sock);
return 0;
}