Linux/Unix网络编程之UDP的connect函数

<p>对于linux网络编程，我们都知道UDP是发送数据报，不是面向连接的协议，也就是它只是把数据报发送到链路层，至于能不能到达目的IP和端口，他都无能为力了。而且，我们只要在sendto函数中指定你要发送的端口和IP地址就可以了，我们不用绑定端口和IP。</p>
<p>但是，如果对UDP进行connect函数的调用，会发生什么现象呢？</p>
<p>那么，connect函数是连接外部的IP和端口，一般我们是连接服务器的公共的端口和IP，但是，客户端也可以的！</p>
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<p>有了这个能力，我们可以分为两个种：</p>
<p>1，未连接的UDP，新创建的UDP套接字就是这样的。</p>
<p>2，已连接的UDP，调用connect函数就是这样的。</p>
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<p>其中，已连接的毕未连接的多了三个变化：</p>
<p>1，我们再也不能给输出操作指定目的IP和目的端口。也就是说，我们不能调用sendto，而是用write或者send。写到UDP的缓冲区里的数据，将自动发送到你调用connect指定的IP和端口。</p>
<p>2，我们不在是用recvfrom获得数据报的发送者，而改成了read，recv或者recvmsg。在一个已连接的套接字上，内核由输入操作返回的数据报只有那些来自connect所指定的协议地址的数据报。目的地为这个已连接的UDP套接字的本地协议地址（IP和端口），发源地却不是该套接字早先connect到得协议地址的数据报，不会投递到该套接字。这样就限制了已连接的UDP套接字能且只能与一个对端交换数据报。</p>
<p>3，由已连接的套接字引发的异步错误发回给他们所在的进程，而未连接的UDP套接字不接受任何异步错误。</p>
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<p>但是，我们如果对一个UDP多次调用connect会发生什么情况？</p>
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<p>我们得确定为什么我们需要对一个一个UDP多次调用connect？不外乎这两个情况：</p>
<p>1，制定新的IP和端口。</p>
<p>2，断开连接。</p>
<p>第一个目的不同于TCP连接connect的使用：对于TCP连接，connect只能调用一次。</p>
<p>为了断开一个已连接的UDP连接，我们再次调用connect时，把套接字地址结构的地址簇成员（IPv4为sin_family，IPv6为sin6_family），设置为AF_UNSPEC。这么做可能会返回一个EAFNOSUPPORT错误（Address family not supported by protocol ），但是没有关系。使套接字断开的连接的是在已连接的UDP套接字上调用connect的进程。</p>
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<p>性能：</p>
<p>当读者给未连接UDP调用sendto的时候，发送超过两个数据报时，内核执行这六个步骤：</p>
<p>1，连接套接字。</p>
<p>2，输出第一个数据报。</p>
<p>3，断开套接字连接。</p>
<p>4，连接套接字。</p>
<p>5，输出第二个套接字。</p>
<p>6，发送第二个数据报。</p>
<p>当读者给已连接的UDP先后两次调用write时，内核执行以下三个步骤：</p>
<p>1，连接套接字。</p>
<p>2，输出第一个套接字。</p>
<p>3，输出第二个套接字。</p>
<p>在这栋情况下，内核就复制一次含有目的IP地址和端口号的套接字地址结构，相反调用两次sendto时，则要复制两次。</p>
<p>临时连接未连接的UDP，需要消耗三分之一的开销。</p>
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<p>本文参考：《unix网络编程》，《TCP/IP详解：卷二》</p>