socket之UDP通信

人生是一座富矿，有待于自身去开采。 —— 崔鹤同

前面写了关于socket的TCP通信，今天介绍的是另一种无连接的通信方式，UDP通信。

UDP 是User Datagram Protocol的简称， 中文名是用户数据报协议，是OSI（Open System Interconnection，开放式系统互联） 参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务，IETF RFC 768是UDP的正式规范。UDP在IP报文的协议号是17。

UDP协议全称是用户数据报协议 ，在网络中它与TCP协议一样用于处理数据包，是一种无连接的协议。在OSI模型中，在第四层——传输层，处于IP协议的上一层。UDP有不提供数据包分组、组装和不能对数据包进行排序的缺点，也就是说，当报文发送之后，是无法得知其是否安全完整到达的。UDP用来支持那些需要在计算机之间传输数据的网络应用。包括网络视频会议系统在内的众多的客户/服务器模式的网络应用都需要使用UDP协议。UDP协议从问世至今已经被使用了很多年，虽然其最初的光彩已经被一些类似协议所掩盖，但是即使是在今天UDP仍然不失为一项非常实用和可行的网络传输层协议。

与所熟知的TCP（传输控制协议）协议一样，UDP协议直接位于IP（网际协议）协议的顶层。根据OSI（开放系统互连）参考模型，UDP和TCP都属于传输层协议。UDP协议的主要作用是将网络数据流量压缩成数据包的形式。一个典型的数据包就是一个二进制数据的传输单位。每一个数据包的前8个字节用来包含报头信息，剩余字节则用来包含具体的传输数据。

UDP和TCP编程的区别就在于使用的读写函数不同，因为UDP是无连接的，因此不使用connect函数，且读数据时可以用read或者recvfrom函数，但是写数据就只能用sento函数，因为read函数只能读数据，而不能读发送方的通信地址，而recvfrom两者皆可，UDP是点对点的模式，因此只是单纯的两者之间发送消息，互为服务器和客户端。

那么在编程前先介绍主要的两个函数：sendto和recvfrom函数

int sendto(int fd, void* addr, size_t len, int flag, struct sockaddr* addr, socklen_t addlen)

前三个参数和write的参数一样，flag给0即可，addr传入的是数据接收方的通信地址，addlen为通信地址的长度，成功返回发送的字节数，失败返回-1。

int recvfrom(int fd, void* data, size_t len, int flag, struct sockaddr* addr, socklen_t* addrlen)

前三个参数和read一样，flag给0即可，addr为传出参数，用于接收发送方的通信地址，addrlen是一个传入传出参数，传入addr的真实长度，传出接收到的客户端的通信地址的真实长度（同样这两个值一般是相同的）。

接下来说一说UDP编程的步骤：

先接收方：

1、socket

2、准备通信地址

3、bind

4、读写

5、关闭文件描述符

先发送方：

省掉bind即可

下面是UDP无连接的程序：

/*********************************************************************************
*      Copyright:  (C) 2017 tangyanjun<519656780@qq.com>
*                  All rights reserved.
*
*       Filename:  server.c
*    Description:  This file
*
*        Version:  1.0.0(06/05/2017)
*         Author:  tangyanjun <519656780@qq.com>
*      ChangeLog:  1, Release initial version on "06/05/2017 07:42:35 AM"
*
********************************************************************************/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>

int main(int argc, char **argv)
{
int fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
if (fd == -1)
{
perror("socket");
exit(-1);
}
struct sockaddr_in addr;
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons(2222);
addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("10.154.216.80");
int res = bind(fd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
if (res == -1)
{
perror("bind");
exit(-1);
}
printf("bind ok\n");
char buf[100] = {};
// res = read(fd, buf, sizeof(buf));
struct sockaddr_in from;
socklen_t len = sizeof(from);
res = recvfrom(fd, buf, sizeof(buf), 0, (struct sockaddr*)&from, &len);
printf("读到了%d字节,内容:%s\n", res, buf);
sendto(fd, "welcome", 7, 0, (struct sockaddr*)&from, len);
close(fd);
return 0;
}

/*********************************************************************************
*      Copyright:  (C) 2017 tangyanjun<519656780@qq.com>
*                  All rights reserved.
*
*       Filename:  uclient.c
*    Description:  This file
*
*        Version:  1.0.0(06/07/2017)
*         Author:  tangyanjun <519656780@qq.com>
*      ChangeLog:  1, Release initial version on "06/07/2017 08:06:32 AM"
*
********************************************************************************/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>

int main(int argc, char **argv)
{
int fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
if (fd == -1) perror("socket"), exit(-1);
struct sockaddr_in addr;
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons(2222);
addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("10.154.216.80");
sendto(fd, "hello", 5, 0, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
char buf[100] = {};
read(fd, buf, sizeof(buf));
printf("%s\n", buf);
close(fd);
return 0;
}