Linux socket udp/ip編程

模型

服務器:

1. 創建socket:socket()
2. 准備通信地址:struct sockaddr_in
3. 綁定socket和addr :bind()
4. 進行通信:sendto()/recvfrom
5. 關閉socket:close()

客戶端:

1. 創建socket:socket()
2. 准備通信地址:服務器的地址
3. 進行通信:sendto()/recv()
4. 關閉socket:close()

需要的頭文件

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

ssize_t()

//向指定的socket和相應的地址發送消息，成功返回實際發送數據的大小，失敗返回-1設errno
ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags, const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);

dest_addr:目標地址(收件人信息)
addrlen: 目標地址的大小

ANote

• send(sockfd, buf, len, flags);等價於 sendto(sockfd, buf, len, flags, NULL, 0);
• recv()/ send()表示通過sockfd收發數據, 因為tcp下, 收發之前sockfd已經和相應的地址連接了,所以不需要指定收發誰的/給誰, 但是udp因為收發時沒有連接, 所以需要指定

recvfrom()

//從指定的socket和相應的地址接受消息，並提供來電顯示的功能，成功返回實際接收的數據大小，失敗返回-1設errno
ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags, struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);

src_addr: 結構體指針, 用於保存數據發送方的通信地址
addrlen: 指針類型, 用於保存發送方的地址大小

Note:

• recv(sockfd, buf, len, flags); 等價於 recvfrom(sockfd, buf, len, flags, NULL, 0);
• accept() and recvfrom() 後面的參數是用來提供來電顯示的

Notation：

• 一個server對應多個client
• server可以不知道client的地址, 但是client得知道server的地址
• send data 一定要知道對方地址
• receive data不需要知道對方地址
• TCP/IP的socket都是SOCK_STREAM的，全程連接，通過socket就能找到對方地址， send data的話，直接丟給socket就行
• UDP/IP的socket是SOCK_DGRAM的，不全程連接，不能通過socket找到對方，send data的話，server中需要使用recvfrom()來知道client的地址, 所以肯定要sendto()；client本來就知道server的地址, 直接sendto()
  綜上：

server client TCP/IP send();recv() send();recv() UDP/IP recvfrom();sendto() recv();sendto()

• recvfrom()的唯一意義就是在udp-server中配合sendto()使用

• 因為不能通過socket找到對方, 只要是udp發消息, 就得通過sendto()

例子

//udp/ip server 五步走
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
int main(){
    //1. 創建socket
    int sockfd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
    if(-1==sockfd)
        perror("socket"),exit(-1);
    
    //2. 准備通信地址
    struct sockaddr_in addr;
    addr.sin_family=AF_INET;
    addr.sin_port=htons(8888);
    addr.sin_addr.s_addr=inet_addr("176.43.11.211");

    //3. 綁定socket和通信地址
    int res=bind(sockfd,(struct sockaddr*)&addr,sizeof(addr));
    if(-1==res)
        perror("bind"),exit(-1);
    printf("bind success\n");

    //4. 進行通信
    char buf[100]={0};
    struct sockaddr_in recv_addr;       //為使用recvfrom得到client地址做准備, 最終為sendto()做准備
    socklen_t len=sizeof(recv_addr);
    res=recvfrom(sockfd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&recv_addr,&len);
    if(-1==res)
        perror("recvfrom"),exit(-1);

    char* ip=inet_ntoa(recv_addr.sin_addr);             //將recvfrom獲得client地址轉換成點分十進制字符串
    printf("data received from client :%s is:%d\n",ip,res); 

    res=sendto(sockfd,"I received",sizeof("I received"),0,(struct sockaddr*)&recv_addr,len);//使用recvfrom獲得的client地址
    if(-1==res)
        perror("sendto"),exit(-1);

    //5. 關閉socket
    res=close(sockfd);
    if(-1==res)
        perror("close"),exit(-1);
    printf("close success\n");
        
    return 0;
}

//udp/ip client
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>  //close()
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<netinet/in.h>
int main(){
    int sockfd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
    if(-1==sockfd)
        perror("socket"),exit(-1);
    printf("create socket succesfully\n");
    struct sockaddr_in addr;
    addr.sin_family=AF_INET;
    addr.sin_port=htons(8888);
    addr.sin_addr.s_addr=inet_addr("176.43.11.211");    //這個是server的地址, 雖然沒有connect, which means 不能通過socket找到這個地址, 但是我們還是知道這個地址的, sendto()是可以直接用的

    int res=sendto(sockfd,"hello",sizeof("hello"),0,(struct sockaddr*)&addr,sizeof(addr));
    if(-1==res)
        perror("sendto"),exit(-1);
    printf("data sent size:%d\n",res);
    char buf[100]={0};
    res=recv(sockfd,buf,sizeof(buf),0);
    if(-1==res)
        perror("recv"),exit(-1);
    printf("data received from server:%s\n",buf);
    res=close(sockfd);
    if(-1==res)
        perror("close"),exit(-1);

    return 0;
}