<span role="heading" aria-level="2">UDP协议 sendto 和 recvfrom 浅析与示例

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

　　UDP（user datagram protocol）用户数据报协议，属于传输层。

　　UDP是面向非连接的协议，它不与对方建立连接，而是直接把数据报发给对方。UDP无需建立类如三次握手的连接，使得通信效率很高。因此UDP适用于一次传输数据量很少、对可靠性要求不高的或对实时性要求高的应用场景。

UDP示意图

　　UDP通信的过程如图所示：

　　　　服务端：

　　　　　　（1）使用函数socket()，生成套接字文件描述符；

　　　　　　（2）通过struct sockaddr_in 结构设置服务器地址和监听端口；

　　　　　　（3）使用bind() 函数绑定监听端口，将套接字文件描述符和地址类型变量（struct sockaddr_in ）进行绑定；

　　　　　　（4）接收客户端的数据，使用recvfrom() 函数接收客户端的网络数据；

　　　　　　（5）向客户端发送数据，使用sendto() 函数向服务器主机发送数据；

　　　　　　（6）关闭套接字，使用close() 函数释放资源；

　　　　客户端：

　　　　　　（1）使用socket()，生成套接字文件描述符；

　　　　　　（2）通过struct sockaddr_in 结构设置服务器地址和监听端口；

　　　　　　（3）向服务器发送数据，sendto() ；

　　　　　　（4）接收服务器的数据，recvfrom() ；

　　　　　　（5）关闭套接字，close() ；

　　（关于 sockaddr 与 sockaddr_in 的区别，可参考：https://blog.csdn.net/qingzhuyuxian/article/details/79736821）

sendto()

1 1 int sendto(int s, const void *buf, int len, unsigned int flags, 2 　　　　　　　　const struct sockaddr *to, int tolen);

　　返回值说明：

　　　　成功则返回实际传送出去的字符数，失败返回-1，错误原因会存于errno 中。

　　参数说明：

　　　　s： socket描述符；
　　　　buf： UDP数据报缓存区（包含待发送数据）；
　　　　len： UDP数据报的长度；
　　　　flags：调用方式标志位（一般设置为0）；
　　　　to：　指向接收数据的主机地址信息的结构体（sockaddr_in需类型转换）；
　　　　tolen：to所指结构体的长度；

recvfrom()

1 int recvfrom(int s, void *buf, int len, unsigned int flags, 2     　　　　　　struct sockaddr *from, int *fromlen);

　　返回值说明：

　　　　成功则返回实际接收到的字符数，失败返回-1，错误原因会存于errno 中。

　　参数说明：

　　　　s： socket描述符；
　　　　buf： UDP数据报缓存区（包含所接收的数据）；
　　　　len：缓冲区长度。
　　　　flags：调用操作方式（一般设置为0）。
　　　　from：指向发送数据的客户端地址信息的结构体（sockaddr_in需类型转换）；
　　　　fromlen：指针，指向from结构体长度值。

示例代码

服务端

<span role="heading" aria-level="2">UDP协议 sendto 和 recvfrom 浅析与示例

 1 #include <unistd.h>
 2 #include <string.h>
 3 #include <stdio.h>
 4 #include <iostream>
 5 #include <netinet/in.h>
 6 #include <sys/socket.h>
 7 #include <sys/types.h>
 8 #include <arpa/inet.h>
 9 
10 #define MAXLINE 4096
11 #define UDPPORT 8001
12 #define SERVERIP "192.168.255.129"
13 
14 using namespace std;
15 
16 int main(){
17     int serverfd;
18     unsigned int server_addr_length, client_addr_length;
19     char recvline[MAXLINE];
20     char sendline[MAXLINE];
21     struct sockaddr_in serveraddr , clientaddr;
22 
23     // 使用函数socket()，生成套接字文件描述符；
24     if( (serverfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) < 0 ){
25         perror("socket() error");
26         exit(1);
27     }
28 
29     // 通过struct sockaddr_in 结构设置服务器地址和监听端口；
30     bzero(&serveraddr,sizeof(serveraddr));
31     serveraddr.sin_family = AF_INET;
32     serveraddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
33     serveraddr.sin_port = htons(UDPPORT);
34     server_addr_length = sizeof(serveraddr);
35 
36     // 使用bind() 函数绑定监听端口，将套接字文件描述符和地址类型变量（struct sockaddr_in ）进行绑定；
37     if( bind(serverfd, (struct sockaddr *) &serveraddr, server_addr_length) < 0){
38         perror("bind() error");
39         exit(1); 
40     }
41     
42     // 接收客户端的数据，使用recvfrom() 函数接收客户端的网络数据；
43     client_addr_length = sizeof(sockaddr_in);
44     int recv_length = 0;
45     recv_length = recvfrom(serverfd, recvline, sizeof(recvline), 0, (struct sockaddr *) &clientaddr, &client_addr_length);
46     cout << "recv_length = "<< recv_length <<endl;
47     cout << recvline << endl;
48     
49     // 向客户端发送数据，使用sendto() 函数向服务器主机发送数据；
50     int send_length = 0;
51     sprintf(sendline, "hello client !");
52     send_length = sendto(serverfd, sendline, sizeof(sendline), 0, (struct sockaddr *) &clientaddr, client_addr_length);
53     if( send_length < 0){
54         perror("sendto() error");
55         exit(1);
56     }
57     cout << "send_length = "<< send_length <<endl;
58     
59     //关闭套接字，使用close() 函数释放资源；
60     close(serverfd);
61 
62     return 0;
63 }

View Code

客户端

 1 #include <unistd.h>
 2 #include <string.h>
 3 #include <stdio.h>
 4 #include <iostream>
 5 #include <netinet/in.h>
 6 #include <sys/socket.h>
 7 #include <sys/types.h>
 8 #include <arpa/inet.h>
 9 
10 #define MAXLINE 4096
11 #define UDPPORT 8001
12 #define SERVERIP "192.168.255.129"
13 
14 using namespace std;
15 
16 int main(){
17     int confd;
18     unsigned int addr_length;
19     char recvline[MAXLINE];
20     char sendline[MAXLINE];
21     struct sockaddr_in serveraddr;
22 
23     // 使用socket()，生成套接字文件描述符；
24     if( (confd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) < 0 ){
25         perror("socket() error");
26         exit(1);
27     }
28 
29     //通过struct sockaddr_in 结构设置服务器地址和监听端口；
30     bzero(&serveraddr, sizeof(serveraddr));
31     serveraddr.sin_family = AF_INET;
32     serveraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVERIP);
33     serveraddr.sin_port = htons(UDPPORT);
34     addr_length = sizeof(serveraddr);
35 
36     // 向服务器发送数据，sendto() ；
37     int send_length = 0;
38     sprintf(sendline,"hello server!");
39     send_length = sendto(confd, sendline, sizeof(sendline), 0, (struct sockaddr *) &serveraddr, addr_length);
40     if(send_length < 0 ){
41         perror("sendto() error");
42         exit(1);
43     }
44     cout << "send_length = " << send_length << endl;
45 
46     // 接收服务器的数据，recvfrom() ；
47     int recv_length = 0;
48     recv_length = recvfrom(confd, recvline, sizeof(recvline), 0, (struct sockaddr *) &serveraddr, &addr_length);
49     cout << "recv_length = " << recv_length <<endl;
50     cout << recvline << endl; 
51 
52     // 关闭套接字，close() ；
53     close(confd);
54 
55     return 0;
56 }