先来张大图:
什么是UDP
UDP 是一种不可靠传输的交互方式。
UDP协议则是一种无连接的,不可靠的数据报(SOCK_DGRAM)传输服务。使用UDP套接口不用建立连接,服务端在调用socket()生成一个套接字并调用bind()绑定端口后就可以进行通信(recvfrom函数和sendto函数)了;客户端在用socket()生成一个套接字后就可以向服务端地址发送和接收数据了
下面依照通信流程,我们来实现一个UDP回射客户/服务器
服务器端和客户端程序之间的差别
从图可知,UDP协议的服务端程序设计的流程分为套接字建立,套接字与地址结构进行绑定,收发数据,关闭套接字;客户端程序流程为套接字建立,收发数据,关闭套接字等过程。它们分别对应socket(),bind(),sendto(),recvfrom(),和close()函数。
网络程序通过调用socket()函数,会返回一个用于通信的套接字描述符。Linux应用程序在执行任何形式的I/O操作的时候,程序是在读或者写一个文件描述符。因此,可以把创建的套接字描述符看成普通的描述符来操作,并通过读写套接字描述符来实现网络之间的数据交流。
函数解析
int socket(int domain, int type, int protocol);
domain:用于指定创建套接字所使用的协议族,在头文件<linux/socket.h>中定义。常用:
AF_UNIX:创建只在本机内进行通信的套接字。
AF_INET:使用IPv4 TCP/IP协议
AF_INET6:使用IPv6 TCP/IP协议
type:指明套接的类型,对应的参数如下
SOCK_STREAM:创建TCP流套接字
SOCK_DGRAM:创建UDP数据报套接字
SOCK_RAW:创建原始套接字
protocol:参数protocol通常设置为0,表示通过参数domain指定的协议族和参数type指定的套接字类型来确定使用的协议。当为原始套接字时,系统无法唯一的确定协议,此时就需要使用使用该参数指定所使用的协议。
返回值:执行成功后返回一个新创建的套接字;若有错误发生则返回一个-1,错误代码存入errno中。
函数socket()用于创建一个套接字描述符。
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
sockfd:sockfd是调用socket函数返回的文件描述符;
addrlen是sockaddr结构的长度。
my_addr: 是一个指向sockaddr结构的指针,它保存着本地套接字的地址(即端口和IP地址)信息。不过由于系统兼容性的问题,一般不使用这个结构,而使用另外一个结构(struct sockaddr_in)来代替
structsockaddr:
truct sockaddr
{
unsigned short sa_family;/*地址类型,AF_XXX*/
char sa_data[14];/*14字节的协议地址*/
}
sa_family:表示地址类型,对于使用TCP/IP协议进行的网络编程,该值只能是AF_INET.
sa_data:存储具体的协议地址。
sockaddr_in:
每种协议族都有自己的协议地址格式,TCP/IP协议组的地址格式为结构体struct sockaddr_in,它在netinet/in.h头文件中定义。
struct sockaddr_in
{
unsigned short sin_family;/*地址类型*/
unsigned short sin_port;/*端口号*/
struct in_addr sin_addr;/*IP地址*/
unsigned char sin_zero[8];/*填充字节,一般赋值为0*/
}
a. sin_family:表示地址类型,对于使用TCP/IP协议进行的网络编程,该值只能是AF_INET.
b. sin_port:是端口号
c. sin_addr:用来存储32位的IP地址。
d. 数组sin_zero为填充字段,一般赋值为0.
e. structin_addr的定义如下:
struct in_addr
{
unsignedlong s_addr;
}
函数bind()的作用是将一个套接字文件描述符与一个本地地址绑定在一起。
int close(int fd);
函数close用来关闭一个套接字描述符。
参数fd为一个套接字描述符。
执行成功返回0,出错则返回-1.错误代码存入errno中。
ssize_t sendto(int s,const void* msg, size_t len, int flags, const struct socketaddr* to ,socklen_t tolen );
s:套接字描述符。
Ø *msg:发送缓冲区
Ø len:待发送数据的长度
Ø flags:控制选项,一般设置为0或取下面的值
(1)MSG_OOB:在指定的套接字上发送带外数据(out-of-band data),该类型的套接字必须支持带外数据(eg:SOCK_STREAM).
(2)MSG_DONTROUTE:通过最直接的路径发送数据,而忽略下层协议的路由设置。
Ø to:用于指定目的地址
Ø tolen:目的地址的长度。
向目标主机发送消息
ssize_t recvfrom(int s, void* buf, size_t len, int flags,struct socketaddr* from ,socklen_t* fromlen );
Ø int s:套接字描述符
Ø buf:指向接收缓冲区,接收到的数据将放在这个指针所指向的内存空间。
Ø len:指定了缓冲区的大小。
Ø flags:控制选项,一般设置为0或取以下值
(1)MSG_OOB:请求接收带外数据
(2)MSG_PEEK:只查看数据而不读出
(3)MSG_WAITALL:只在接收缓冲区时才返回。
Ø *from:保存了接收数据报的源地址。
Ø *fromlen:参数fromlen在调用recvfrom前为参数from的长度,调用recvfrom后将保存from的实际大小。
接收数据
参考:http://blog.youkuaiyun.com/tigerjibo/article/details/6764613