使用socket实现简单客户端和服务端的通信（基于UDP）

1. 使用udp协议通信
在此之前，我们基于TCP的客户端/服务端通信示例是有连接方式的，客户端会先调用connect发起连接，当两端tcp连接建立完成，然后服务端调用accept接受客户端的连接，通过套接字开始通信。

UDP协议是无连接不可靠的，没有被动套接字和主动套接字之分，客户端和服务端之间通信不需要提前建立好连接，而是直接调用sendto或recvfrom函数收发数据，如下图所示：

 

2.sendto和recvfrom函数介绍

sendto（经socket传送数据）

相关函数
send , sendmsg,recv , recvfrom , socket
表头文件
#include < sys/types.h >
#include < sys/socket.h >
定义函数
int sendto ( int s , const void * msg, int len, unsigned int flags, const
struct sockaddr * to , int tolen ) ;
函数说明
sendto() 用来将数据由指定的socket传给对方主机。参数s为已建好连线的socket,如果利用UDP协议则不需经过连线操作。参数msg指向欲连线的数据内容，参数flags 一般设0，详细描述请参考send()。参数to用来指定欲传送的网络地址，结构sockaddr请参考bind()。参数tolen为sockaddr的结果长度。
返回值
成功则返回实际传送出去的字符数，失败返回－1，错误原因存于errno 中。
错误代码
EBADF 参数s非法的socket处理代码。
EFAULT 参数中有一指针指向无法存取的内存空间。
WNOTSOCK canshu s为一文件描述词，非socket。
EINTR 被信号所中断。
EAGAIN 此动作会令进程阻断，但参数s的soket为补课阻断的。
ENOBUFS 系统的缓冲内存不足。
EINVAL 传给系统调用的参数不正确。
 

 

recvfrom（经socket接收数据）
 

相关函数
recv，recvmsg，send，sendto，socket
表头文件
#include
#include
定义函数
int recvfrom(int s,void *buf,int len,unsigned int flags ,struct sockaddr *from ,int *fromlen);
函数说明
recv()用来接收远程主机经指定的socket 传来的数据，并把数据存到由参数buf 指向的内存空间，参数len 为可接收数据的最大长度。参数flags 一般设0，其他数值定义请参考recv()。参数from用来指定欲传送的网络地址，结构sockaddr 请参考bind()。参数fromlen为sockaddr的结构长度。
返回值
成功则返回接收到的字符数，失败则返回-1，错误原因存于errno中。
错误代码
EBADF 参数s非合法的socket处理代码
EFAULT 参数中有一指针指向无法存取的内存空间。
ENOTSOCK 参数s为一文件描述词，非socket。
EINTR 被信号所中断。
EAGAIN 此动作会令进程阻断，但参数s的socket为不可阻断。
ENOBUFS 系统的缓冲内存不足
ENOMEM 核心内存不足
EINVAL 传给系统调用的参数不正确。

 

使用格式

#include
 
ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags, struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
 
ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags, const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);

 

这两个函数的前三个参数相当于read和write的三个参数：文件描述符，读缓冲区或写缓冲区，读或写的字节数。关于参数flags一般设置为0即可，我们将在后面详细讨论flags参数的用法。

recvfrom函数的参数src_addr用于指向数据报发送者的套接字地址，参数addrlen则是用于指定套接字地址大小。sendto函数的参数dest_addr用于指向数据报接收者的套接字地址，参数addrlen指定套接字地址大小。

返回值说明：sendto函数调用成功返回实际写入的字节数，recvfrom函数调用成功返回实际读取的字节数，如果两个函数出错则返回-1。

需要注意的是，recvfrom函数会一直阻塞，直到有数据到来（即直到接收缓冲区有数据），sendto函数也一样，如果缓冲区满了（这里说的是发送缓冲区），同样也会阻塞，直到缓冲区的数据被读走。

另外，sendto函数可以发送长度为0的数据报，即一个只包含IP首部（对于IPv4来说通常是20字节）和一个8字节的UDP首部的数据报。同理，recvfrom也可以返回0，这并不意味着像tcp一样表示对端已关闭，因为对于UDP来说没有所谓的关闭连接之类的事情。

 

3.单客户端和服务端的通信（基于UDP）   代码

1、服务端代码socket3.c
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
 
#define PORT 8888
#define MAX_MSG_SIZE 1024
 
int main(void)
{
   int sockfd, addrlen, n;
   struct sockaddr_in addr;
   char msg[MAX_MSG_SIZE];
   sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
   if (sockfd < 0)
   {
      fprintf(stderr, "socket failed\n");
      exit(EXIT_FAILURE);
   }
   addrlen = sizeof(struct sockaddr_in);
   bzero(&addr, addrlen);
   addr.sin_family = AF_INET;
   addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
   addr.sin_port = htons(PORT);
   if (bind(sockfd, (struct sockaddr*)(&addr), addrlen) < 0)
   {
      fprintf(stderr, "bind fail\n");
      exit(EXIT_FAILURE);
   }
   puts("bind success");
   while (1)
   {
      bzero(msg, MAX_MSG_SIZE);
      n = recvfrom(sockfd, msg, sizeof(msg), 0, (struct sockaddr *)(&addr), &addrlen);
      fprintf(stdout, "Recevie message from client is %s\n", msg);
      fgets(msg, MAX_MSG_SIZE,stdin);
      printf("Server endpoint input message %s\n", msg);
      sendto(sockfd, msg, n, 0,(struct sockaddr *)(&addr), addrlen);
   }
   close(sockfd);
   exit(EXIT_SUCCESS);
}

2、客户端代码socket4.c

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
 
#define MAX_BUF_SIZE 1024
#define PORT 8888
 
int main() 
{
   int sockfd, addrlen, n;
   char buffer[MAX_BUF_SIZE];
   struct sockaddr_in addr;
   sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
   if (sockfd < 0)
   {
      fprintf(stderr, "socket falied\n");
      exit(EXIT_FAILURE);
   }
   addrlen = sizeof(struct sockaddr_in);
   bzero(&addr, addrlen);
   addr.sin_family = AF_INET;
   addr.sin_port = htons(PORT);
   addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
     
   puts("socket success");
   while(1)
   {
       bzero(buffer, MAX_BUF_SIZE);
       fgets(buffer, MAX_BUF_SIZE, stdin);
       sendto(sockfd, buffer, strlen(buffer), 0, (struct sockaddr *)(&addr), addrlen);
       printf("client send msg is %s\n", buffer);
       n = recvfrom(sockfd, buffer, strlen(buffer), 0, (struct sockaddr *)(&addr), &addrlen);
       fprintf(stdout, "clinet Receive message from server is %s\n", buffer);
   }
   close(sockfd);
   exit(0);
   return 0;
}

4.总结
服务端：socket->bind->(sendto 、revcfrom)

客户端：socket->(sendto 、revcfrom)

upd不是面相连接的，这个是和tcp本质区别，数据可能会乱序，重复。