C++网络编程（二）：UDP套接字编程

基本特点

• UDP中的服务器端和客户端没有连接：不必调用listen和accept函数，UDP中只有创建套接字和数据交换的过程。
• UDP服务器端和客户端均只需要1个套接字：在TCP中套接字是一对一关系，如果向10个客户端提供服务，需要10个服务器端套接字。但在UDP中，不管是服务器端还是客户端都只需要1个套接字。
  
  

流程

客户端的connect可有可无，一般不需要，如果不用connect就是无连接UDP套接字，与同一目标主机进行长时间通信的效率会较低（因为sendto函数每次都要注册ip端口号、删除ip端口号，详见后文）；如果用了connect那就是已连接UDP套接字，可以提升对同一目标主机发送多个报文的效率。

基于UDP的数据I/O函数

UDP的I/O函数与TCP的最大区别在于需要传递目标地址信息。

sendto函数：

recvfrom函数：

UDP客户端套接字的地址分配

TCP客户端套接字在调用connect函数时自动分配IP地址和端口号。

而在UDP程序中如果调用sendto函数时发现尚未分配地址信息，则在首次调用sendto函数时给套接字自动分配IP和端口。其中IP使用主机IP，端口号随机选用未被占用的临时端口号。

综上，调用sendto函数时会自动分配IP和端口号，因此UDP客户端中通常无需额外的地址分配过程。

UDP套接字的数据边界

TCP数据传输不存在边界，数据传输过程中调用I/O函数的次数不具有任何意义，即输入函数和输出函数的调用次数可以不一致。

但UDP是具有数据边界的协议，传输过程中输入函数的调用次数和输出函数的调用次数应完全一致，这样才能保证接收全部已发送数据。例如，调用3次输出函数发送的数据必须通过调用3次输入函数才能接收完。

未连接UDP套接字、已连接UDP套接字

UDP未连接套接字指未注册目标地址信息的套接字，每次调用sendto函数都可以变更目标地址，向不同目标传输数据。

每次调用sendto函数传输数据的过程都分为以下三个阶段：

1. 向UDP套接字注册目标IP和端口号
2. 传输数据
3. 删除UDP套接字中注册的目标地址信息

因此与同一主机进行长时间通信，未连接套接字的效率较低。

我们可以使用已连接套接字（即注册了目标地址的套接字），可以提高与同一主机进行长时间通信的效率，大幅提高性能。

创建已连接UDP套接字

很简单，只需要对UDP套接字调用connect函数即可。

但是针对UDP套接字调用connect函数并不意味着与对方UDP套接字连接，这只是向UDP套接字注册目标IP和端口信息。

之后每次调用sendto函数只需传输数据，而不涉及上述的1、3步骤，提升效率。

而且因为已经指定了收发对象，所以还可以使用write、read函数进行通信。

代码示例

基于linux环境。

服务器端server代码：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
 
#define BUFFSIZE 1024
 
int main(int argc