Socket网络编程之组播实现（C++，Rust）

实际项目中，经常需要使用组播，代码示例如下：

一、C++实现（Windows）

服务端源码
服务端需要添加加入组播组的相关代码。

#include "stdafx.h"
#include
#include	//ip_mreq头文件
#include
using namespace std;
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	WSADATA WSAData;
	WORD sockVersion=MAKEWORD(2,2);
	if(WSAStartup(sockVersion,&WSAData)!=0)
		return 0;

	SOCKET serSocket = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,IPPROTO_UDP);	//创建服务器socket
	if(INVALID_SOCKET==serSocket)
	{
		cout<<"socket error!";
		return 0;
	}

	//设置传输协议、端口以及目的地址 
	sockaddr_in serAddr;
	serAddr.sin_family=AF_INET;
	serAddr.sin_port=htons(8888);
	serAddr.sin_addr.S_un.S_addr=INADDR_ANY;

	if(bind(serSocket,(sockaddr*)&serAddr,sizeof(serAddr))==SOCKET_ERROR)	 //将socket绑定地址 
	{
		cout<<"bind error";
		closesocket(serSocket);
		return 0;
	}

/* ip_mreq的定义
typedef struct ip_mreq {
    IN_ADDR imr_multiaddr;  // IP multicast address of group.
    IN_ADDR imr_interface;  // Local IP address of interface.
} IP_MREQ, *PIP_MREQ;
*/
	//加入组播组
	ip_mreq multiCast;
	multiCast.imr_interface.S_un.S_addr=INADDR_ANY;		//本地某一网络设备接口的IP地址。
	multiCast.imr_multiaddr.S_un.S_addr=inet_addr("234.2.2.2");	//组播组的IP地址。
	setsockopt(serSocket,IPPROTO_IP,IP_ADD_MEMBERSHIP,(char*)&multiCast,sizeof(multiCast));

	sockaddr_in clientAddr;
	int iAddrlen=sizeof(clientAddr);
	char buff[1024];	//建立接收缓存字节数组 
	while(true)
	{
		memset(buff,0,1024);	//清空接收缓存数组
		//开始接收数据 
		int len=recvfrom(serSocket,buff,1024,0,(sockaddr*)&clientAddr,&iAddrlen);
		if(len>0)
		{
			cout<<"客户端地址："<<inet_ntoa(clientAddr.sin_addr)<<endl;
			cout<<buff;

		//	sendto(serSocket,buff,1024,0,(sockaddr*)&clientAddr,iAddrlen);
		}
	}

	closesocket(serSocket);		//关闭socket 
	WSACleanup();

	return 0;
}

客户端源码
客户端变化不大，只是发送地址改为组播地址。

#include "stdafx.h"
#include
#include
using namespace std;
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	WSADATA WSAData;
	WORD sockVersion=MAKEWORD(2,2);
	if(WSAStartup(sockVersion,&WSAData)!=0)
		return 0;

	SOCKET clientSocket = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,IPPROTO_UDP);
	if(INVALID_SOCKET==clientSocket)
	{
		cout<<"socket error!";
		return 0;
	}

	sockaddr_in dstAddr;
	dstAddr.sin_family=AF_INET;
	dstAddr.sin_port=htons(8888);
	dstAddr.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr("234.2.2.2");

	const char* sendData="来自客户端的数据包。";

	sendto(clientSocket,sendData,strlen(sendData),0,(sockaddr*)&dstAddr,sizeof(dstAddr));

	closesocket(clientSocket);
	WSACleanup();

	return 0;
}

二、Rust实现

服务端代码：

use std::net::UdpSocket;
use std::net::Ipv4Addr;

fn main() {
    let mut socket = UdpSocket::bind("0.0.0.0:8888").unwrap();
    let mut buf = [0u8; 65535];
    let multi_addr = Ipv4Addr::new(234, 2, 2, 2);
    let inter = Ipv4Addr::new(0,0,0,0);
    socket.join_multicast_v4(&multi_addr,&inter);

    loop {
        let (amt, src) = socket.recv_from(&mut buf).unwrap();
        println!("received {} bytes from {:?}", amt, src);
    }
}

客户端代码：

use std::net::UdpSocket;
use std::thread;

fn main() {
    let socket = UdpSocket::bind("0.0.0.0:9999").unwrap();
    let buf = [1u8; 15000];
    let mut count = 1473;
    socket.send_to(&buf[0..count], "234.2.2.2:8888").unwrap();

    thread::sleep_ms(1000);
}

三、组播相关知识补充

组播是一种数据包传输方式，当有多台主机同时成为一个数据包的接受者时，出于对带宽和CPU负担的考虑，组播成为了一种最佳选择。

组播通过把224.0.0.0-239.255.255.255的D类地址作为目的地址，有一台源主机发出目的地址是以上范围组播地址的报文，在网络中，如果有其他主机对于这个组的报文有兴趣的，可以申请加入这个组，并可以接受这个组，而其他不是这个组的成员是无法接受到这个组的报文的。

众所周知的D类IP地址：

D类地址	用途
224.0.0.1	在一个子网上的所有主机
224.0.0.2	在一个子网上的所有路由器
224.0.0.4	所有DVMRP协议的路由器
224.0.0.5	所有开放最短路径优先（OSPF）路由器
224.0.0.6	所有OSPF指定路由器
224.0.0.9	所有RIPv2路由器
224.0.0.13	所有PIM协议路由器
224.0.0.0-224.0.0.255	保留作本地使用，做管理和维护任务
239.0.0.0-239.255.255.255	留用做管理使用

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