基于 UDP 协议的 socket 编程：实现 UDP 服务器

1. 理解 IP 端口号 Socket

• IP 地址是一个逻辑地址，每个连接到互联网的设备都会有一个唯一的 IP 地址；因此，IP 地址 可以用于唯一地标识互联网上的每一台设备。
• 端口号 (port) 是一个 16 位的数字，用于区分同一台设备上的不同应用程序或服务。
• Socket = IP + 端口号 ，用于在网络中唯一地标识一段通信端点。

通过 IP 地址 加上 端口号 —— Socket，可以定位到互联网上的某个特定的程序或应用。

#include <sys/socket.h>

int socket(int domain, int type, int protocol); // 创建套接字(socket)文件描述符

2. sockaddr 结构

sockaddr 结构是一个通用的网络地址结构。

在实际编程中，通常会先填充 sockaddr_in 结构，再将其强制转换为 sockaddr 结构，以便传递给网络相关的系统调用函数。

2.1 sockaddr_in

sockaddr_in 是专用于 IPv4 地址的结构，包含于 <netinet/in.h> 头文件中。

struct sockaddr_in {
   
    short int sin_family;   // 地址族，通常是 AF_INET
    unsigned short int sin_port; // 端口号，网络字节序
    struct in_addr sin_addr; // IPv4 地址
    char sin_zero[8];       // 填充字段，通常设置为 0
};

介绍两个函数，便于填充 sockaddr_in 结构

#include <arpa/inet.h> // 头文件

• htons() ：用于将端口号从 主机序列 转换成 网络序列。
• inet_addr() ：用于将 字符串风格的点分十进制 IP 地址 转换为 4 字节整数。

3. socket 常用接口

3.1 bind()

#include <sys/socket.h>

int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
// bind() 用于将一个 套接字文件描述符 和一个 特定的地址(IP + 端口号) 进行绑定
// 成功，返回 0；失败，返回 -1，并设置错误码

• 服务器程序：需要显式地绑定一个特定端口号，以便客户端能够通过该端口访问到服务器；

• 客户端程序：不能显式绑定特定端口号！

  冲突风险： 如果客户端程序显式绑定了一个特定端口号，那么启动该程序之后，同一机器上其他需要使用相同端口号的程序将其无法启动。

  假设应用A的客户端程序显式绑定了8080端口，启动应用A之后，同样显式绑定了8080端口的应用B将无法被启动，因为该端口已被占用。

  自动端口分配： OS 会在第一次使用套接字时，自动分配一个临时端口，并将其与套接字绑定。

3.2 recvfrom() sendto()

#include <sys/socket.h>

ssize_t recvfrom