2014-04-02 Linux网络编程 - socket建立UDP连接

使用UDP协议的流程

服务端：socket ---> bind ---> recvfrom ---> sendto ---> close   
客户端：socket -------------> sendto ---> recvfrom ---> close

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1.socket

/* socket:生成一个套接口描述符  */
int socket(int domain, int type, int protocol);   
    //domain ---> AF_INET: IPv4; AF_INET6: IPv6;
    //type ---> SOCK_STREAM: tcp; SOCK_DGRAM: udp;
    //protocol ---> 指定socket传输所用的协议编号，通常为0 。

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2.bind

/* bind:绑定一个端口号和ip地址，使套接口与端口号和ip地址相关联 */
int bind(int sockfd, struct sockaddr * my_addr, int addrlen);
    // sockfd为前面socket的返回值。
    // my_addr为结构体指针变量，结构体如下
    // addrlen:sockaddr的结构体长度。通常是sizeof(struct sockaddr);
struct sockaddr  //此结构体不常用
{
    unsigned short int sa_family;  //调用socket()时的domain参数，即AF_INET值。
    char sa_data[14];  //最多使用14个字符长度
};
//使用ipv4时，其socketaddr结构定义便为
struct sockaddr_in  //常用的结构体
{
    unsigned short int sin_family;  //即为sa_family AF_INET
    uint16_t sin_port;  //为使用的port编号
    struct in_addr sin_addr;  //为IP 地址
    unsigned char sin_zero[8];  //未使用
};
struct in_addr
{
    uint32_t s_addr;
};

/*bind实例*/
struct sockaddr_in my_addr;  //定义结构体变量
memset(&my_addr, 0, sizeof(struct sockaddr)); //将结构体清空
    //或bzero(&my_addr, sizeof(struct sockaddr));
my_addr.sin_family = AF_INET;  //表示采用Ipv4网络协议
my_addr.sin_port = htons(8888);  
    //表示端口号为8888，通常是大于1024的一个值。
    //htons()用来将参数指定的16位hostshort转换成网络字符顺序
my_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.13"); 
    // inet_addr()用来将IP地址字符串转换成网络所使用的二进制数字，如果为INADDR_ANY，这表示服务器自动填充本机IP地址。
int iret = bind(sfd, (struct sockaddr*)&my_str, sizeof(struct socketaddr));
if(iret == -1)
{
    perror("bind");
    close(sfd);
    exit(-1);
}

注：
my_addr.sin_port 置为 0，函数会自动为你选择一个未占用的端口来使用。
my_addr.sin_addr.s_addr 置为 INADDR_ANY，系统会自动填入本机IP地址。

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3.recvfrom

/* 从任意IP接收消息存入缓冲区，并将客户机IP放入内存 */
int recvfrom(int sockfd, void *buf, int len, unsigned int flags, struct sockaddr *from, int *fromlen);
    //sockfd: socket描述符
    //buf: 接收的字符串存入缓冲区buf中
    //len: 缓冲区长度
    //flags: 通常为0
    //from是一个struct sockaddr类型的变量，该变量保存连接机的IP地址及端口号。
    //fromlen常置为sizeof (struct sockaddr)。
//当recvfrom()返回时，fromlen包含实际存入from中的数据字节数。

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4.sendto

/* 发送消息到指定IP */
int sendto(int sockfd, const void *msg, int len, unsigned int flags, const struct sockaddr *to, int tolen);
    //sockfd: socket描述符
    //msg: 一般为常量字符串，发出的消息
    //len: msg长度
    //flags: 通常为0
    //to表示目地机的IP地址和端口号信息
    //tolen常常被赋值为sizeof (struct sockaddr)

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5.close

close(sock_fd) ;

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实例

/*server.c*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
int main(int argc, char * argv[])  // ---> ./server.exe [port]
{
    int server_fd, iret ;
    char recv_buf[128], send_buf[128] ;
    struct sockaddr_in server_addr, client_addr ;
    // 1.socket
    server_fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0) ;
    if(server_fd == -1)
    {
        perror("socket");
        exit(-1) ;
    }
    // 2.bind
    memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr)) ;
    server_addr.sin_family = AF_INET ;
    server_addr.sin_port = htons(atoi(argv[1])) ;
    server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY ;
    iret = bind(server_fd, (const struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) ;
    if(iret == -1)
    {
        perror("bind") ;
        exit(-1) ;
    }
    // 3.recvfrom
    memset(&client_addr, 0, sizeof(client_addr)) ;
    memset(recv_buf, 0, 128) ;
    int len = sizeof(client_addr) ;
    recvfrom(server_fd, recv_buf, 128, 0, (struct sockaddr*)&client_addr, &len) ;
    char ip[32] = "" ;
    printf("receive from ip : %s, port : %d, message : %s\n", inet_ntoa(client_addr.sin_addr), ntohs(client_addr.sin_port), recv_buf) ;
    // 4.sendto
    memset(send_buf, 0, sizeof(client_addr)) ;
    strcpy(send_buf, "received !\n") ;
    sendto(server_fd, send_buf, strlen(send_buf), 0, (struct sockaddr*)&client_addr, sizeof(client_addr)) ;
    // 5.close
    close(server_fd) ;
    return 0;
}

/*client.c*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
int main(int argc, char * argv[])  // ---> ./exe [ip] [port]
{
    int client_fd, iret ;
    char recv_buf[128], send_buf[128] ;
    struct sockaddr_in server_addr, client_addr ;
    // 1.socket
    client_fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0) ;
    if(client_fd == -1)
    {
        perror("socket") ;
        exit(-1) ;
    }
    memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr)) ;
    server_addr.sin_family = AF_INET ;
    server_addr.sin_port = htons(atoi(argv[2])) ;
    server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]) ;
    // 2.sendto
    memset(send_buf, 0, 128) ;
    strcpy(send_buf, "Hello guys !\n") ;
    sendto(client_fd, send_buf, strlen(send_buf), 0, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr)) ;
    // 3.recvfrom
    memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr)) ;
    memset(recv_buf, 0, 128) ;
    int len = sizeof(server_addr) ;
    recvfrom(client_fd, recv_buf, 128, 0, (struct sockaddr*)&server_addr, &len) ;
    char ip[32] = "" ;
    printf("received form ip :%s, port : %d, message : %s\n", inet_ntoa(server_addr.sin_addr), ntohs(server_addr.sin_port), recv_buf) ;
    // 4.close
    close(client_fd) ;
    return 0 ;
}