6.UDP通信
UDP实现框架
send 函数
原型:
#include <sys/socket.h> ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
功能:
send
函数的主要功能是向指定的套接字发送数据。参数:
sockfd
:一个有效的套接字描述符,表示要发送数据的套接字。buf
:指向要发送数据的缓冲区的指针。len
:要发送的数据的长度。flags
:一组标志,一般设置为0,用于控制发送行为。常用的标志包括:
MSG_CONFIRM
:请求确认消息已成功发送。MSG_DONTROUTE
:不查找路由表,直接发送数据包。MSG_DONTWAIT
:非阻塞模式发送数据。MSG_EOR
:指示发送方已完成发送操作。MSG_OOB
:发送带外数据。MSG_NOSIGNAL
:在发送过程中忽略信号。返回值:
- 如果成功发送数据,则返回实际发送的字节数。
- 如果发生错误,则返回-1。
recv 函数
原型:
#include <sys/socket.h> ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);
功能:
recv
函数的主要功能是从指定的套接字接收数据。参数:
sockfd
:一个有效的套接字描述符,表示要接收数据的套接字。buf
:指向用于存储接收到的数据的缓冲区的指针。len
:缓冲区的大小,即可以接收的最大字节数。flags
:一组标志,一般设置为0,用于控制接收行为。常用的标志包括:
MSG_PEEK
:查看数据而不从输入队列中移除。MSG_DONTWAIT
:非阻塞模式接收数据。MSG_TRUNC
:返回截断的数据。返回值:
- 如果成功接收数据,则返回实际接收的字节数。
- 如果发生错误,则返回-1。
sendto 函数
原型:
#include <sys/socket.h> ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags, const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);
功能:
sendto
函数的主要功能是将数据发送到指定的网络地址。参数:
sockfd
:一个有效的套接字描述符,表示要发送数据的套接字。buf
:指向要发送数据的缓冲区的指针。len
:要发送的数据的长度。flags
:一组标志,一般设置为0,用于控制发送行为。常用的标志包括:
MSG_CONFIRM
:请求确认消息已成功发送。MSG_DONTROUTE
:不查找路由表,直接发送数据包。MSG_DONTWAIT
:非阻塞模式发送数据。MSG_EOR
:指示发送方已完成发送操作。MSG_OOB
:发送带外数据。MSG_NOSIGNAL
:在发送过程中忽略信号。dest_addr
:指向目标地址结构的指针,用于指定接收方的网络地址。addrlen
:目标地址结构的大小。返回值:
- 如果成功发送数据,则返回实际发送的字节数。
- 如果发生错误,则返回-1。
recvfrom 函数
原型:
#include <sys/socket.h> ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags, struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
功能:
recvfrom
函数的主要功能是从指定的套接字接收数据,并返回发送方的网络地址。参数:
sockfd
:一个有效的套接字描述符,表示要接收数据的套接字。buf
:指向用于存储接收到的数据的缓冲区的指针。len
:缓冲区的大小,即可以接收的最大字节数。flags
:一组标志,一般设置为0,用于控制接收行为。常用的标志包括:
MSG_PEEK
:查看数据而不从输入队列中移除。MSG_DONTWAIT
:非阻塞模式接收数据。MSG_TRUNC
:返回截断的数据。src_addr
:指向源地址结构的指针,用于存储发送方的网络地址。addrlen
:源地址结构的大小。返回值:
- 如果成功接收数据,则返回实际接收的字节数。
- 如果发生错误,则返回-1。
nc 命令
- 格式:
nc [options] [hostname] [port]
- 功能:
- 监听入站连接:通过指定一个端口,nc可以作为服务器监听来自客户端的连接请求。
- 连接远程系统:nc可以主动连接到远程主机的指定端口,建立一个TCP或UDP连接。
- 连接UDP端口:与TCP类似,nc也支持通过UDP协议连接到远程端口。
- 作为聊天工具:nc可以用来在两台机器之间建立一个简单的聊天环境。
- 作为代理:nc可以被用作代理,转发数据到另一个网络地址。
- 参数:
-l
:监听模式,用于接收连接请求。-p
:指定本地端口号。-u
:使用UDP协议进行连接。-v
:显示详细的连接信息。-w
:设置超时时间(以秒为单位)。-z
:扫描远程主机的端口是否开放。- 示例:
- 监听入站连接:
nc -l 8080
- 连接远程系统:
nc example.com 8080
- 连接UDP端口:
nc -u example.com 53
- 作为聊天工具:
nc -l 8080 | nc example.com 8080
- 作为代理:
nc -l 8080 | nc example.com 8080
示例-服务端
udp_sever.c
#include <stdio.h> #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #include <stdlib.h> #include <strings.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> #include <unistd.h> int main(int argc, char *argv[]) { int fd; struct sockaddr_in addr; char buf[BUFSIZ] = {}; /*主函数传参*/ if(argc < 3){ fprintf(stderr, "%s<addr><port>\n", argv[0]); exit(EXIT_FAILURE); } /*创建套接字*/ if( (fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0) ) < 0){ perror("socket"); exit(EXIT_FAILURE); } /*设置通信结构体*/ bzero(&addr, sizeof(addr) );// 初始化为0 addr.sin_family = AF_INET;// addr.sin_port = htons( atoi(argv[2]) );// 端口号 if(inet_aton(argv[1], &addr.sin_addr) == 0) {// IP 地址 fprintf(stderr, "Invalid address\n"); exit(EXIT_FAILURE); } /*绑定通信结构体*/ if(bind(fd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr) ) == -1){ perror("bind"); exit(EXIT_FAILURE); } /*接收数据*/ while(1){ bzero(buf, BUFSIZ);// 缓冲区清零 recvfrom(fd, buf, BUFSIZ, 0, NULL, NULL); printf("buf=%s\n", buf); } close(fd); return 0; }
使用
nc
命令检验服务端程序
示例-客户端
udp_client.c
#include <stdio.h> #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #include <stdlib.h> #include <strings.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> #include <unistd.h> #include <string.h> int main(int argc, char *argv[]) { int fd; struct sockaddr_in addr; char buf[BUFSIZ] = {}; socklen_t addrlen = sizeof(addr); /*主函数传参*/ if(argc < 3){ fprintf(stderr, "%s<addr><port>\n", argv[0]); exit(EXIT_FAILURE); } /*创建套接字*/ if( (fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0) ) < 0){ perror("socket"); exit(EXIT_FAILURE); } /*设置通信结构体*/ bzero(&addr, sizeof(addr) ); addr.sin_family = AF_INET; addr.sin_port = htons( atoi(argv[2]) ); if(inet_aton(argv[1], &addr.sin_addr) == 0) { fprintf(stderr, "Invalid address\n"); exit(EXIT_FAILURE); } /*发送*/ while(1){ bzero(buf, BUFSIZ); printf("Input->"); fgets(buf, BUFSIZ, stdin); sendto(fd, buf, strlen(buf), 0, (struct sockaddr *)&addr, addrlen); } close(fd); return 0; }