36. UDP套接字之有连接通信

最新推荐文章于 2025-05-13 10:48:45 发布

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本文围绕UDP套接字的有连接通信展开。先回顾客户端在服务端未启动时被阻塞且无报错的问题并解析原因，指出该错误在已连接时才会返回给客户端进程。接着介绍客户端通过调用connect完成已连接状态，已连接UDP有诸多变化，还可多次调用connect，且用于同一目的地址连续发数据更高效。

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上一节最后发现服务端不存在客服端并不知道, 会被一直阻塞.

错误回顾

如果你忘了启动服务端, 你会发现客服端依旧被阻塞了, 并且没有报错. 而且发送数据即使没有收到应答的数据也没有报错, 程序仍然处于阻塞状态.

在这里插入图片描述

错误解析

其实在客服端与服务端主机发送UDP数据报之前, 需要一次arp请求和应答交换(我是在一个主机上实验, 所以无法抓取到).

我们在通过抓包可以看到,服务端会响应一个port unreachable的ICMP应答, 不过这个ICMP并不会返回给客户进程, 这个错误是sendto导致的, 而sendto将数据发送出去之后就返回成功了, 而ICMP是在之后才发出来, 所以这个错误也称ICMP异步错误.

在这里插入图片描述

而这个错误只会在已连接时, 才会返回给客服进程. 说了这么多次已连接, 那么接下来我们就来看一下怎么才能让UDP已连接.

UDP已连接

客服端通过调用connect完成UDP已连接的状态, 但不同于TCP, UDP调用connect不会出现三次握手的现象, 只是用来记录对端的IP地址和端口号, 然后返回给调用进程.

已连接的UDP相对于未连接的UDP发生部分变化 :

不再给recvfrom输出上面绑定IP地址和端口号, 也不用让sendto获取对端的IP地址和端口号信息; 也就是可以直接调用write和read函数.
可以收到ICMP异步错误.

注意 : UDP使用connect没有三次握手并使connect并不会阻塞, 而是直接返回.

服务端的代码不用就行修改, 客服端的代码修改如下 :

完整代码 : connect_client.c

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

#define error(s) {	\
	perror(s);	\
	exit(1);	\
}

int main(int argc, char *argv[]){
	int fdClinet;
	struct sockaddr_in serAddr;
	serAddr.sin_family = AF_INET;
	inet_aton(argv[1], &serAddr.sin_addr);
	serAddr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
	
	fdClinet = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

	// 使用connect之后就可以使用 read 和 write 进行通信了
	if(connect(fdClinet, (struct sockaddr*)&serAddr, sizeof(serAddr)) == -1)
		error("connect");

	char buf[1024];
	int size;
	while(1){
		size = read(STDIN_FILENO, buf, sizeof(buf));	// 可以直接使用read函数
        if(size <= 0)
            break;
		write(fdClinet, buf, strlen(buf));
		size = read(fdClinet, buf, sizeof(buf));
        if(size <= 0)
            break;
		write(STDOUT_FILENO, buf, size);
	}
	close(fdClinet);

	return 0;
}