Linux网络编程——UDP服务器实现

Linux网络编程——UDP服务器实现

一、TCP与UDP

（一）TCP

TCP是一种面向连接的、可靠数据包传输，采取丢包重传的方式进行数据的传输通信。
优点： 稳定：数据流量稳定、传输速度稳定、传输数据包的顺序稳定。
缺点： 传输速度慢，传输效率低，系统资源开销大。
**应用领域：**追求准确但不需要效率的场景。

（二）UDP

UDP是一种无连接的不可靠的数据报传递，传输过程中如果发生数据丢失，不会管它
优点： 传输速度快、效率高、系统资源开销小。
缺点： 数据流量不稳定，传输速率不稳定，数据传递的顺序不一定准确。
应用领域： 时效性要求高但是准确率不一定要求高的场景，比如：视频通话、直播等。

二、UDP实现中常用到的函数

int socket(int domain, int type, int protocol);
//创建网络通信套接字
//domain：网络通信协议：AF_INET(IPv4),AF_INET6(IPv6)
//type：传输数据的类型，此处和TCP通信不同，应该选择UDP的报式通信方式：SOCK_DGREAM
//protocol：默认为0

int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
//绑定地址结构和套接字

//UDP通信不需要Listen函数和accept函数，因为不需要进行连接

ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,
					    struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
//接收对端传递来的数据
//sockfd：本端创建的网络套接字
//buf：接收数据用的数组，为传出参数，读取到的数据存放于buf中
//len：接收数据的数组长度
//flags：接收标志，一般设置为0
//src_addr：对端地址结构
//addrlen：对端地址结构长度
//返回值：读取到的数据长度；失败返回-1

ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,
                      const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);
//向对端发送数据
//sockfd：本端创建的套接字
//buf：要发送的数据
//len：从 buf 中发送多少个字节
//flags：发送状态，一般设置为0
//dest_addr：对端地址结构
//addrlen：对端地址结构长度
//返回值：成功则返回实际传送出去的字符数；失败返回－1

三、UDP通信代码实现

（一）server

#include 
#include 
#include 
#include 

#define SERV_PORT 9999

using namespace std;

int main()
{
     
        int lfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
        if(lfd == -1)
        {
     
                perror("UDP_socket error");
                exit(1);
        }

        struct sockaddr_in serv_addr;
        serv_addr.sin_family = AF_INET;
        serv_addr.sin_port = htons(SERV_PORT);
        int ret = inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv_addr.sin_addr.s_addr);
        if(ret <= 0)
        {
     
                perror("inet_pton error");
                exit(1);
        }
        bind(lfd,(sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr));

        struct sockaddr_in client_addr;
        socklen_t client_addr_len = sizeof(client_addr);

        char buf[1024];
        while(1)
        {
     
                int nread = recvfrom(lfd, buf, sizeof(buf), 0, (sockaddr*)&client_addr, &client_addr_len);
                if(nread == -1)
                {
     
                        perror("recvfrom error");
                        exit(1);
                }

                else if(nread == 0)
                {
     
                        close(lfd);
                        break;
                }

                else if (nread > 0)
                {
     
                        for (int i = 0; i < nread; i++)
                        {
     
                                buf[i] = toupper(buf[i]);
                        }

                        sendto(lfd, buf, nread, 0, (sockaddr*)&client_addr, client_addr_len);
                }

        }
        
        return 0;
}

（一）client

#include 
#include 
#include 
#include 

#define SERV_PORT 9999

using namespace std;

int main()
{
     
        int client_lfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
        if(client_lfd == -1)
        {
     
                perror("client socket error");
                exit(1);
        }
        struct sockaddr_in serv_addr;
        serv_addr.sin_family = AF_INET;
        serv_addr.sin_port = htons(SERV_PORT);
        serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");

        socklen_t serv_addr_len = sizeof(serv_addr);
        char buf[1024];

        while(1)
        {
     
                int ret = read(STDIN_FILENO, buf, sizeof(buf));
                if(ret == -1)
                {
     
                        perror("read error");
                        close(client_lfd);
                        exit(1);
                }

                ret = sendto(client_lfd, buf, ret, 0, (sockaddr*)&serv_addr, serv_addr_len);
                if(ret == -1)
                {
     
                        perror("sendto error");
                        close(client_lfd);
                        exit(1);
                }

                int ret1 = recvfrom(client_lfd, buf, sizeof(buf), 0, (sockaddr*)&serv_addr, &serv_addr_len);
                if(ret1 == -1)
                {
     
                        perror("recvfrom error");
                        close(client_lfd);
                        exit(1);
                }

                write(STDOUT_FILENO, buf, ret1);
        }
        

        return 0;
}