(五)Linux网络编程--5. 用户数据报发送

我们前面已经学习网络程序的一个很大的部分,由这个部分的知识,我们实际上可以写出大部分的基于TCP协议的网络程序了.
现在在 Linux下的大部分程序都是用我们上面所学的知识来写的.我们可以去找一些源程序来参考一下.这一章,我们简单的学习一下基于UDP协议的网络程序. 

5.1 两个常用的函数
int recvfrom(int sockfd,void *buf,int len,unsigned int flags,struct sockaddr * from int *fromlen)
int sendto(int sockfd,const void *msg,int len,unsigned int flags,struct sockaddr *to int tolen)

sockfd,buf,len的意义和read,write一样,分别表示套接字描述符,发送或接收的缓冲区及大小.

recvfrom负责从 sockfd接收数据,如果from不是NULL,那么在from里面存储了信息来源的情况,如果对信息的来源不感兴趣,可以将from和fromlen 设置为NULL.

sendto负责向to发送信息.此时在to里面存储了收信息方的详细资料.

5.2 一个实例

运行UDP Server程序

执行./server &

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/* 服务端程序 server.c */
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

#include <netdb.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/types.h>
#include <arpa/inet.h>

#define SERVER_PORT 8000
#define MAX_MSG_SIZE 1024

void udps_respon(int sockfd)
{
    struct sockaddr_in addr;
    int n;
    socklen_t addrlen;
    char msg[MAX_MSG_SIZE];

    while (1) {            /* 从网络上读 和 写到网络上面去 */
    memset(msg, 0, sizeof(msg));
    addrlen = sizeof(struct sockaddr);
    /*
     *ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,
     *                 struct sockaddr *src_addr, socklen_t * addrlen);
     */
    n = recvfrom(sockfd, msg, MAX_MSG_SIZE, 0,
             (struct sockaddr *) &addr, &addrlen);
    /* 显示服务端已经收到了信息 */
    fprintf(stdout, "I have received %s", msg);

    /*echo back*/
    /*
     *ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,
     *                      const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);
     */
    sendto(sockfd, msg, n, 0, (struct sockaddr *) &addr, addrlen);
    }
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    int sockfd;
    struct sockaddr_in addr;
#if 0
    struct sockaddr_in {
    sa_family_t sin_family;
    in_port_t sin_port;
    struct in_addr sin_addr;
    unsigned char sin_zero[8];
    };
#endif

    if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) < 0) {
    fprintf(stderr, "Socket Error:%s\n", strerror(errno));
    exit(1);
    }
#ifdef _DEBUG_
    fprintf(stdout, "Create a new UDP socket, socket = %d\n", sockfd);
#endif

    bzero(&addr, sizeof(struct sockaddr_in));
    addr.sin_family = AF_INET;    /*ipv4 */
    addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);

    if (bind(sockfd, (struct sockaddr *) &addr, sizeof(struct sockaddr_in))
    < 0) {
    fprintf(stderr, "Bind Error:%s\n", strerror(errno));
    exit(1);
    }
#ifdef _DEBUG_
    fprintf(stdout, "Bound successfully.\n");
#endif

    udps_respon(sockfd);
    close(sockfd);

    return 0;
}

点击(此处)折叠或打开

/* 客户端程序 */
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

#include <netdb.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/types.h>
#include <arpa/inet.h>

#define MAX_BUF_SIZE 1024

void udpc_requ(int sockfd, const struct sockaddr_in *addr, socklen_t len)
{
    char buffer[MAX_BUF_SIZE];
    int n;
    while (fgets(buffer, MAX_BUF_SIZE, stdin)) {    /* 从键盘读入,写到服务端 */
    sendto(sockfd, buffer, strlen(buffer), 0, (struct sockaddr *) addr,
           len);
    bzero(buffer, MAX_BUF_SIZE);

    memset(buffer, 0, sizeof(buffer));

    /* 从网络上读,写到屏幕上 */
    n = recvfrom(sockfd, buffer, MAX_BUF_SIZE, 0, NULL, NULL);
    if (n <= 0) {
        fprintf(stderr, "Recv Error %s\n", strerror(errno));
        return;
    }
    buffer[n] = 0;
    fprintf(stderr, "get %s", buffer);
    }
}


int main(int argc, char *argv[])
{
    int sockfd;
    unsigned short port;
    struct sockaddr_in addr;
#if 0
    struct sockaddr_in {
    sa_family_t sin_family;
    in_port_t sin_port;
    struct in_addr sin_addr;
    unsigned char sin_zero[8];
    };
#endif

    if (argc != 3) {
        fprintf(stderr, "Usage:%s  \n", argv[0]);
        exit(1);
    }

    port = (unsigned short) strtol(argv[2], NULL, 10);

    if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0))
    < 0) {
        fprintf(stderr, "Create socket failed: %s\n", strerror(errno));
        exit(1);
    }
#ifdef _DEBUG_
    fprintf(stdout, "Create a new UDP socket, socket = %d\n", sockfd);
#endif

    /* 填充服务端的资料 */
    bzero(&addr, sizeof(struct sockaddr_in));
    addr.sin_family = AF_INET;
    addr.sin_port = htons(port);
    /*int inet_pton(int af, const char *src, void *dst); */
    inet_pton(AF_INET, argv[1], &addr.sin_addr);

    /*
     *int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr,
     *    socklen_t addrlen);
     */
    if (connect
    (sockfd, (struct sockaddr *) &addr,
     sizeof(struct sockaddr_in)) == -1) {
        fprintf(stderr, "connect error %s\n", strerror(errno));
        exit(1);
    }

    udpc_requ(sockfd, &addr, sizeof(struct sockaddr_in));
    close(sockfd);

    return 0;
}

命令来启动服务程序。我们可以使用netstat -ntupl命令来观察服务程序绑定的IP地址和端口
可以看到udp处有“0.0.0.0:8000”的内容，说明服务程序已经正常运行，可以接收主机上任何IP地址且端口为8000的数据。

3、运行UDP Client程序

执行./client 127.0.0.1 8000

命令来启动客户程序，使用127.0.0.1来连接服务程序，执行效果如下：

Hello, World!
Hello, World!
this is a test
this is a test
^D
输入的数据都正确从服务程序返回了，按ctrl+d可以结束输入，退出程序。