【Linux】网络基础（二）

最新推荐文章于 2025-04-11 13:31:44 发布

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#网络 #linux #udp

本文详细介绍了TCP和UDP协议在通信程序中的使用，包括套接字的创建、绑定、发送和接收数据的接口，以及字节序转换和IP地址转换的相关接口。在TCP协议中，重点讨论了面向连接的特性，包括监听、连接建立、数据收发和关闭套接字的过程。同时，文章还提出了在多执行流实现中的多进程和多线程方案，解决服务端并发处理多个客户端连接的问题。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

UDP 协议通信程序的编写

UDP 协议：无连接、不可靠、基于数据报传输

两端通信流程：
在这里插入图片描述

套接字相关接口介绍

#include <sys/socket.h> 头文件

一、创建套接字
int socket(int domain, int type, int protocol);
(1) domain：地址域类型（域间通信、ipv4通信、ipv6通信… 不同通信有不同的地址结构）

(2) type：套接字类型
SOCK_STREAM：流式套接字，提供字节流传输，默认协议是 TCP 协议
SOCK_DGRAM：数据报套接字，提供的是数据报传输，默认协议是 UDP 协议

(3) protocol：协议类型，默认使用 0，表示使用套接字类型对应的默认协议
IPPROTO_TCP：值为 6
IPPROTO_UDP：值为 17

返回值：成功返回一个套接字描述符，失败返回 -1

二、为套接字绑定地址信息
int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, socklen_t addrlen);
(1) sockfd：socket 返回的套接字描述符
(2) my_addr：要绑定的地址信息
但是不同地址域类型具有不同的地址结构

ipv4 地址域类型 2B；端口号 2B；IP地址 4B
ipv6 地址域类型 2B；端口号 4B；IP地址 4B

(3) addrlen：绑定地址信息的长度
返回值：成功返回 0 ，失败返回 -1

三、发送数据
ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags, const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);
(1) sockfd：socket 返回的套接字描述符
(2) buf：要发送的数据空间起始地址
(3) len：要发送的数据长度，从 buf 地址开始，发送 len 长度的数据
(4) flags：默认 0-阻塞发送（发送缓冲区数据满了则等待）
(5) dest_addr：对端地址信息，描述数据要发送给谁（设置地址信息）
(6) addrlen：对端地址信息长度
返回值：成功返回实际发送数据字节长度，失败返回 -1

四、接收数据
ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags, struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
(1) sockfd：socket 返回的套接字描述符
(2) buf：空间起始位置，接收到的数据存放在 buf 空间中
(3) len：想要接收到的数据长度
(4) flags：默认 0-阻塞接收（socket 接收缓冲区中没有数据则阻塞，直到有数据）
(5) src_addr：接收数据的同时，需要知道数据是谁发的，（获取地址信息）输出参数，用于返回对端地址信息
(6) addrlen：地址信息长度，输入输出参数，表示想要接收的地址信息长度以及实际得到的地址信息长度
返回值：成功返回实际接收到的数据长度，失败返回 -1

五、关闭套接字，释放资源
int close(int fd);

字节序相关接口

注意 32 位数据转换接口与 16 位数据转换接口不可混用

uint32_t htonl(uint32_t hostlong);
uint16_t htons(uint16_t hostshort);
主机字节序到网络字节序的转换

uint32_t ntohl(uint32_t netlong);
uint16_t ntohs(uint16_t netshort);
网络字节序到主机字节序的转换

示例说明：

在这里插入图片描述

IP 地址转换接口

in_addr_t inet_addr(const char *cp); 将点分十进制IP地址转换为网络字节序整型IP地址

const char *inet_ntoa(struct in_addr in); 将网络字节序整型IP地址转换为点分十进制IP地址
inet_ntoa 接口，若返回的是一个局部变量（函数退出就会释放），这个函数返回的是静态变量地址

在这里插入图片描述

测试代码：

服务端：

  1 #include<stdio.h>
  2 #include<stdlib.h>
  3 #include<string.h>
  4 #include<unistd.h>
  5 #include <arpa/inet.h>  //字节序转换接口头文件
  6 #include <sys/socket.h>  //套接字接口头文件
  7 #include <netinet/in.h>  //地址结构类型以及协议类型宏头文件
  8 
  9 int main(int argc,char* argv[])
 10 {
 11   if(argc!=3){
 12     printf("./udp_ser 192.168.2.2 9000\n");
 13     return -1;
 14   }
 15   uint16_t port=atoi(argv[2]);   //端口信息，uint16 属于 ipv4 数据类型----包含有2字节16位数据 ,atoi 将字符串转换为整数
 16   char* ip=argv[1] ;  //ip 地址信息
 17 
 18   //1、创建套接字
 19   //int socket(int domain, int type, int protocol);
 20   int sockfd=socket(AF_INET ,SOCK_DGRAM,IPPROTO_UDP);                           
 21                //AF_INET 代表的是 ipv4 地址域类型，SOCK_DGRAM 表示数据报套接字-UDP，IPPROTO_UDP 表示 UDP 协议类型
 22 
 23   if(sockfd<0){
 24     perror("socket error!\n");
 25     return -1;
 26   }
 27 
 28   
 29   //2、为套接字绑定地址信息
 30   //int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, socklen_t addrlen);          
 31     
 32   str