Question

UDP和Socket通信步骤是什么？

Answer 1

UDP Server程序\x0d\x0a1、编写UDP Server程序的步骤\x0d\x0a(1)使用socket()来建立一个UDP socket，第二个参数为SOCK_DGRAM。\x0d\x0a(2)初始化sockaddr_in结构的变量，并赋值。sockaddr_in结构定义：\x0d\x0astruct sockaddr_in {\x0d\x0auint8_t sin_len;\x0d\x0asa_family_t sin_family;\x0d\x0ain_port_t sin_port;\x0d\x0astruct in_addr sin_addr;\x0d\x0achar sin_zero[8];\x0d\x0a};\x0d\x0a这里使用“08”作为服务程序的端口，使用“INADDR_ANY”作为绑定的IP地址即任何主机上的地址。\x0d\x0a(3)使用bind()把上面的socket和定义的IP地址和端口绑定。这里检查bind()是否执行成功，如果有错误就退出。这样可以防止服务程序重复运行的问题。\x0d\x0a(4)进入无限循环程序，使用recvfrom()进入等待状态，直到接收到客户程序发送的数据，就处理收到的数据，并向客户程序发送反馈。这里是直接把收到的数据发回给客户程序。\x0d\x0a\x0d\x0a2、udpserv.c程序内容：\x0d\x0a#include \x0d\x0a#include \x0d\x0a#include \x0d\x0a#include \x0d\x0a#include \x0d\x0a#include \x0d\x0a\x0d\x0a#define MAXLINE 80\x0d\x0a#define SERV_PORT 8888\x0d\x0a\x0d\x0avoid do_echo(int sockfd, struct sockaddr *pcliaddr, socklen_t clilen)\x0d\x0a{\x0d\x0aint n;\x0d\x0asocklen_t len;\x0d\x0achar mesg[MAXLINE];\x0d\x0a\x0d\x0afor(;;)\x0d\x0a{\x0d\x0alen = clilen;\x0d\x0a/* waiting for receive data */\x0d\x0an = recvfrom(sockfd, mesg, MAXLINE, 0, pcliaddr, &len);\x0d\x0a/* sent data back to client */\x0d\x0asendto(sockfd, mesg, n, 0, pcliaddr, len);\x0d\x0a}\x0d\x0a}\x0d\x0a\x0d\x0aint main(void)\x0d\x0a{\x0d\x0aint sockfd;\x0d\x0astruct sockaddr_in servaddr, cliaddr;\x0d\x0a\x0d\x0asockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); /* create a socket */\x0d\x0a\x0d\x0a/* init servaddr */\x0d\x0abzero(&servaddr, sizeof(servaddr));\x0d\x0aservaddr.sin_family = AF_INET;\x0d\x0aservaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);\x0d\x0aservaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);\x0d\x0a\x0d\x0a/* bind address and port to socket */\x0d\x0aif(bind(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)) == -1)\x0d\x0a{\x0d\x0aperror("bind error");\x0d\x0aexit(1);\x0d\x0a}\x0d\x0a\x0d\x0ado_echo(sockfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, sizeof(cliaddr));\x0d\x0a\x0d\x0areturn 0;\x0d\x0a}\x0d\x0a\x0d\x0aUDP Client程序\x0d\x0a1、编写UDP Client程序的步骤\x0d\x0a(1)初始化sockaddr_in结构的变量，并赋值。这里使用“8888”作为连接的服务程序的端口，从命令行参数读取IP地址，并且判断IP地址是否符合要求。\x0d\x0a(2)使用socket()来建立一个UDP socket，第二个参数为SOCK_DGRAM。\x0d\x0a(3)使用connect()来建立与服务程序的连接。与TCP协议不同，UDP的connect()并没有与服务程序三次握手。上面我们说了UDP是非连接的，实际上也可以是连接的。使用连接的UDP，kernel可以直接返回错误信息给用户程序，从而避免由于没有接收到数据而导致调用recvfrom()一直等待下去，看上去好像客户程序没有反应一样。\x0d\x0a(4)向服务程序发送数据，因为使用连接的UDP，所以使用write()来替代sendto()。这里的数据直接从标准输入读取用户输入。\x0d\x0a(5)接收服务程序发回的数据，同样使用read()来替代recvfrom()。\x0d\x0a(6)处理接收到的数据，这里是直接输出到标准输出上。\x0d\x0a\x0d\x0a2、udpclient.c程序内容：\x0d\x0a#include \x0d\x0a#include \x0d\x0a#include \x0d\x0a#include \x0d\x0a#include \x0d\x0a#include \x0d\x0a#include \x0d\x0a#include \x0d\x0a\x0d\x0a#define MAXLINE 80\x0d\x0a#define SERV_PORT 8888\x0d\x0a\x0d\x0avoid do_cli(FILE *fp, int sockfd, struct sockaddr *pservaddr, socklen_t servlen)\x0d\x0a{\x0d\x0aint n;\x0d\x0achar sendline[MAXLINE], recvline[MAXLINE + 1];\x0d\x0a\x0d\x0a/* connect to server */\x0d\x0aif(connect(sockfd, (struct sockaddr *)pservaddr, servlen) == -1)\x0d\x0a{\x0d\x0aperror("connect error");\x0d\x0aexit(1);\x0d\x0a}\x0d\x0a\x0d\x0awhile(fgets(sendline, MAXLINE, fp) != NULL)\x0d\x0a{\x0d\x0a/* read a line and send to server */\x0d\x0awrite(sockfd, sendline, strlen(sendline));\x0d\x0a/* receive data from server */\x0d\x0an = read(sockfd, recvline, MAXLINE);\x0d\x0aif(n == -1)\x0d\x0a{\x0d\x0aperror("read error");\x0d\x0aexit(1);\x0d\x0a}\x0d\x0arecvline[n] = 0; /* terminate string */\x0d\x0afputs(recvline, stdout);\x0d\x0a}\x0d\x0a}\x0d\x0a\x0d\x0aint main(int argc, char **argv)\x0d\x0a{\x0d\x0aint sockfd;\x0d\x0astruct sockaddr_in srvaddr;\x0d\x0a\x0d\x0a/* check args */\x0d\x0aif(argc != 2)\x0d\x0a{\x0d\x0aprintf("usage: udpclient \n");\x0d\x0aexit(1);\x0d\x0a}\x0d\x0a\x0d\x0a/* init servaddr */\x0d\x0abzero(&servaddr, sizeof(servaddr));\x0d\x0aservaddr.sin_family = AF_INET;\x0d\x0aservaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);\x0d\x0aif(inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr) <= 0)\x0d\x0a{\x0d\x0aprintf("[%s] is not a valid IPaddress\n", argv[1]);\x0d\x0aexit(1);\x0d\x0a}\x0d\x0a\x0d\x0asockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);\x0d\x0a\x0d\x0ado_cli(stdin, sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));\x0d\x0a\x0d\x0areturn 0;\x0d\x0a}\x0d\x0a\x0d\x0a运行例子程序\x0d\x0a1、编译例子程序\x0d\x0a使用如下命令来编译例子程序：\x0d\x0agcc -Wall -o udpserv udpserv.c\x0d\x0agcc -Wall -o udpclient udpclient.c\x0d\x0a编译完成生成了udpserv和udpclient两个可执行程序。\x0d\x0a\x0d\x0a2、运行UDP Server程序\x0d\x0a执行./udpserv &命令来启动服务程序。我们可以使用netstat -ln命令来观察服务程序绑定的IP地址和端口，部分输出信息如下：\x0d\x0aActive Internet connections (only servers)\x0d\x0aProto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State\x0d\x0atcp 0 0 0.0.0.0:32768 0.0.0.0:* LISTEN\x0d\x0atcp 0 0 0.0.0.0:111 0.0.0.0:* LISTEN\x0d\x0atcp 0 0 0.0.0.0:6000 0.0.0.0:* LISTEN\x0d\x0atcp 0 0 127.0.0.1:631 0.0.0.0:* LISTEN\x0d\x0audp 0 0 0.0.0.0:32768 0.0.0.0:*\x0d\x0audp 0 0 0.0.0.0:8888 0.0.0.0:*\x0d\x0audp 0 0 0.0.0.0:111 0.0.0.0:*\x0d\x0audp 0 0 0.0.0.0:882 0.0.0.0:*\x0d\x0a可以看到udp处有“0.0.0.0:8888”的内容，说明服务程序已经正常运行，可以接收主机上任何IP地址且端口为8888的数据。\x0d\x0a如果这时再执行./udpserv &命令，就会看到如下信息：\x0d\x0abind error: Address already in use\x0d\x0a说明已经有一个服务程序在运行了。\x0d\x0a\x0d\x0a3、运行UDP Client程序\x0d\x0a执行./udpclient 127.0.0.1命令来启动客户程序，使用127.0.0.1来连接服务程序，执行效果如下：\x0d\x0aHello, World!\x0d\x0aHello, World!\x0d\x0athis is a test\x0d\x0athis is a test\x0d\x0a^d\x0d\x0a输入的数据都正确从服务程序返回了，按ctrl+d可以结束输入，退出程序。\x0d\x0a如果服务程序没有启动，而执行客户程序，就会看到如下信息：\x0d\x0a$ ./udpclient 127.0.0.1\x0d\x0atest\x0d\x0aread error: Connection refused\x0d\x0a说明指定的IP地址和端口没有服务程序绑定，客户程序就退出了。这就是使用connect()的好处，注意，这里错误信息是在向服务程序发送数据后收到的，而不是在调用connect()时。如果你使用tcpdump程序来抓包，会发现收到的是ICMP的错误信息。