6.2 实现基于UDP的服务端 客户端

• UDP不需要建立连接
• 服务端：不存在连接相关的方法，listen-进入监听状态，accepte-接收连接请求
• 服务端只需要一个socket：TCP中需要一个监听socket（门卫），每个建立的连接会新建一个socket同客户端通信。UDP服务端所有收发消息均通过一个socket完成

UDP 数据I/O

发送：

       #include <sys/types.h>
       #include <sys/socket.h>

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

参数	含义	说明
sockfd	要发送的socket
buf	要发送的数据
len	数据长度
flags	可选参数
dest_addr	存有目标地址信息的对象
接收：

     #include <sys/types.h>
     #include <sys/socket.h>
     
     ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,
					struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);

参数	含义	说明
sockfd	接收数据的socket
buf	存放接收数据的缓冲
len	可接受的最大长度	不能超过接收缓冲的大小，UDP socket 也有I/O缓冲
flags	可选参数	没有填0
src_addr	填充为发送端的地址信息

基于UDP 的回声服务端

调用流程：

实现：

//...
    sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if(sock == -1)
        unix_error("serv_socket() error");

    memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
    serv_addr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));


    if(bind(sock, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) == -1)
        unix_error("bind() error ");

    struct sockaddr_in client_addr;
    socklen_t client_addrlen;
    while(1)
    {
        str_len = recvfrom(sock, message, BUF_SIZE, 0,
                           (struct sockaddr*)&client_addr, &client_addrlen);
        sendto(sock, message, str_len, 0, (struct sockaddr*)&client_addr, client_addrlen);
    }
    close(sock);

    return 0;

行号	功能	说明
2	创建UPD socket	类型SOCK_DGRAM
19	接收数据并存储发送方地址信息
20	将接收的数据发送给对方

效果：

[2025-10-06 14:49:32.516]# SEND ASCII/5 to 192.168.56.101 :10086 >>>
hello

[2025-10-06 14:49:32.518]# RECV ASCII/5 from 192.168.56.101 :10086 <<<
hello

[2025-10-06 14:53:53.438]# SEND ASCII/7 to 192.168.56.101 :10086 >>>
ni hao 

[2025-10-06 14:53:53.452]# RECV ASCII/7 from 192.168.56.101 :10086 <<<
ni hao

客户端

调用流程：

实现：

    struct sockaddr_in client_addr;
    socklen_t client_addrlen = sizeof(client_addr);
    while(1)
    {
		//。。。

        sendto(sock, message, strlen(message), 0, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr));

        str_len = recvfrom(sock, message, BUF_SIZE - 1, 0,
                           (struct sockaddr*)&client_addr, &client_addrlen);
        message[str_len] = 0;
        printf("Message from server: %s\n", message);
    }
    close(sock);

    return 0;

效果：

客户端

ming@ubuntu:/media/sf_share/Network/build$ ./Network 192.168.56.1 45454
Input message(Q to quit): 1234
Message from server: 1234
Input message(Q to quit): q

服务端

[2025-10-06 15:15:52.493]# RECV ASCII/5 from 192.168.56.101 :55601 <<<
1234

[2025-10-06 15:16:15.388]# SEND ASCII/4 to 192.168.56.101 :55601 >>>
1234

客户端套接字的地址分配

在TCP中客户端的地址在调用connect（）时进行分配，UDP 中没有该函数。

1. 调用bind（）分配UDP的地址
2. 调用sendto（）时如果尚未分配地址，则自动分配ip、端口

使用bind（）分配UDP socket地址信息
实现：

    struct sockaddr_in local_addr;
    memset(&local_addr, 0, sizeof(local_addr));
    local_addr.sin_family = AF_INET;
    local_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    local_addr.sin_port = htons(56789);

    if(bind(sock, (struct sockaddr*)&local_addr, sizeof(local_addr)) == -1)
        unix_error("bind() error ");

效果：

[2025-10-06 15:29:45.121]# RECV ASCII/8 from 192.168.56.101 :56789 <<<
abcdefg

服务端收到来自bind（）指定的地址的消息