udp服务器【Linux网络编程】

news2024/10/6 2:23:35

一、UDP服务器

1、创建套接字

2、绑定套接字

3、运行

1）读取数据

2）发送数据

二、UDP客户端

创建套接字：

客户端不用手动bind

收发数据

处理消息和网络通信解耦

三、应用场景

1、服务端执行命令

2、Windows上的客户端

3、简易聊天室

四、可能遇到的问题

一、UDP服务器

1、创建套接字

int socket（int domain,int type,int protocol）

第一个参数表示要创建的套接字的协议家族和域是什么，如下图第一个表示本地通信，第二个表示IPv4的网络通信。

AF_INET也可以写成PF_INET

第二个参数表socket的类型：

SOCK_STREAM:流式套接字（面向字节流eg：TCP）

SOCK_DGRAM：数据报套接字（面向数据报eg：UDP）

第三个参数表示协议类型：填0就行

返回值：文件描述符（网卡设备）

2、绑定套接字

int bind（int sockfd，const struct sockaddr *add，socklen_t addrlen）

关于第二个参数：由于是网络通信，所以我们要先定义一个sockaddr_in（#include <arpa/inet.h>）对象，并把它的值填好。

将指定大小的数据清0

整数ip和字符串ip如何转换？

同时，ip也得是网络字节序。

inet_addr():将字符串ip转整数并保证其时网络字节序。

有了上面两个部分，服务器就初始化成功了。

3、运行

服务器要一直运行。

客户端将数据发送给服务器后，服务器进行处理，再将数据返回给客户端。

1）读取数据

sockfd是接收方的套接字描述符

buf是用来接收数据的。

src_addr是用来接收发送方的信息的。

flags设置为0即可

2）发送数据

sockfd：发送方套接字描述符

buf：指向要发送的数据的缓冲区

len：缓冲区大小

flags：0

dest_addr：接收方结构体指针

addrlen：结构体大小

通过指令判断服务器是否启动

一个关于IP的问题

如果我们用自己的云服务器IP来初始化服务器，会出现以下报错：

云服务器禁止直接绑定公网IP。一般服务器也不会固定绑定一个IP，因为每台机器可能有多个IP，多个IP都可以放出去，如果服务器只绑定一个IP，那就只能收到发往这一个IP的消息。

bind不填IP地址，就写0（任意地址绑定），让它根据端口号向上交付，这样就可以接收本台主机发给多个IP的消息。

所以，服务器就不需要ip这个字段了。

一个关于端口号的问题

【0,1023】：是系统内定的端口号，一般都有固定的应用层协议使用（http：80 https：443）我们要用1024及以上的端口号，同时，即便是1024以上，某些特定端口号也建议不要使用，如mysql：3306……

用命令行：

下面是将服务器处理数据的部分分离出来的过程：

好处：代码分层，上层就不用关心网络通信了。

二、UDP客户端

创建套接字：

客户端不用手动bind

服务器的端口号必须是确定的（因为客户端要知道服务器的IP和端口号），而客户端只要保证唯一性就行。

用户需要传入服务器的ip和port

收发数据

因为客户端有可能向多个服务器发起请求，那么就会有多个服务器发来响应报文，所以接收消息时，需要知道是谁发来的。

处理消息和网络通信解耦

function是C++内置的函数对象，上面这行代码定义了一个类型，func_t即一个返回值为string，参数为const string &的函数，func_t可以作为参数类型，即可将这样的一个函数作为参数传递。

也可以这样写：

三、应用场景

1、服务端执行命令

1）建立管道

2）创建子进程，让子进程程序替换执行command

补充：127.0.0.1是本地环回地址（走了底层的网络协议栈，但并不推送到网络），通常同来进行客户端和服务器的测试

2、Windows上的客户端

注意：WinSock2.h要在Windows.h之前

后面的代码与Linux上基本类似

3、简易聊天室

理论上是要写一个注册登录的操作的，但此处为了方便，我们就直接用ip来标识每个人

如果没有出现过这个ip，就将这个client添加到unordered_map里（相当于进群）

将消息广播：

udp的socket是全双工的，允许被同时读写

下面就来验证一下：

之前写的客户端是要发一条消息，才会收到消息，这样其实就不符合我们平时群聊的逻辑，接下来用多线程改一下：

两个线程，一个收，一个发

线程要用的数据：

补充：关于inet_ntoa

char* inet_ntoa(struct in_addr inaddr);

这个函数返回了一个char*, 很显然是这个函数自己在内部为我们申请了一块内存来保存ip的结果，man手册上说, inet_ntoa函数, 是把这个返回结果放到了静态存储区. 这个时候不需要我们手动进行释放。

但如果我们多次调用这个函数，结果会出现覆盖的情况：

在AUPE中说这个函数不是线程安全的函数，但在centos7上测试没有出现问题，可能是其内部加了互斥锁，因此推荐使用以下函数：

const char* inet_ntop(int family,const void *addrptr,char* strptr,size_t len);