linux UDP通讯：接口函数&示例

一、主要用的接口：

    //服务器端

        1. socket() 创建套接字

        2. bind() 绑定套接字

    与TCP区别开来，没有listen()、accept()建立连接的过程

        3. 通信 recvfrom() sendto()

        4. close

    //客户端

        1. socket() 创建套接字

    与TCP区别开来，没有connect()建立连接的过程

        2. 通信 sendto() recvfrom()

        3. close()

二、代码实例

UDP服务器端:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>

int main() {
    int server_socket;
    struct sockaddr_in server_addr, client_addr;
    char buffer;
    socklen_t client_addr_len = sizeof(client_addr);

    server_socket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if (server_socket == -1) {
        perror("socket");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_port = htons(8888);
    server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

    if (bind(server_socket, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr)) == -1) {
        perror("bind");
        close(server_socket);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    while (1) {
        char message[] = "Hello, client!";
        sendto(server_socket, message, strlen(message), 0, (struct sockaddr*)&client_addr, client_addr_len);
        sleep(1);
    }

    close(server_socket);
    return 0;
}

UDP客户端:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>

int main() {
    int client_socket;
    struct sockaddr_in server_addr;
    char buffer;
    socklen_t server_addr_len = sizeof(server_addr);

    client_socket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if (client_socket == -1) {
        perror("socket");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_port = htons(8888);
    inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &(server_addr.sin_addr));

    sendto(client_socket, "Hello, server!", strlen("Hello, server!"), 0, (struct sockaddr*)&server_addr, server_addr_len);
    close(client_socket);
    return 0;
}

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附录：

一、接口说明

1. 创建套接字

• 接口：int socket(int domain, int type, int protocol);
  • domain：地址域，对于IPv4，使用AF_INET；对于IPv6，使用AF_INET6。
  • type：套接字类型，对于UDP，使用SOCK_DGRAM。
  • protocol：协议类型，通常设置为0，让系统自动选择UDP协议。

2. 绑定地址（仅服务端）

• 接口：int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
  • sockfd：套接字描述符，由socket()函数返回。
  • addr：指向sockaddr结构体的指针，通常使用sockaddr_in结构体来填充，包含IP地址和端口号。
  • addrlen：地址结构体的长度。

3. 发送数据

• 接口：ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags, const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);
  • sockfd：套接字描述符。
  • buf：指向要发送数据的缓冲区。
  • len：要发送数据的长度。
  • flags：发送选项，通常设置为0。
  • dest_addr：目标地址信息。
  • addrlen：目标地址信息的长度。

4. 接收数据

• 接口：ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags, struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
  • sockfd：套接字描述符。
  • buf：接收数据的缓冲区。
  • len：缓冲区的最大长度。
  • flags：接收选项，通常设置为0。
  • src_addr：源地址信息（可选）。
  • addrlen：源地址信息的长度（输入输出型参数）。

5. 关闭套接字

• 接口：int close(int sockfd);
  • sockfd：套接字描述符。

二、UDP通信说明

UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）是一种无连接的协议。。

1、UDP通信过程

UDP通信过程主要包括创建套接字（socket）、绑定端口、发送数据和接收数据几个步骤。在Linux环境中，UDP通信通常涉及到socket()创建套接字、bind()绑定本地IP地址和端口号、sendto()发送数据到指定地址、recvfrom()接收来自指定地址的数据。

2、UDP数据报结构

UDP数据报主要由报头和数据两部分组成，其中报头包括源端口号、目的端口号、长度和校验和四个字段，总共8个字节。UDP报头保证了数据在传输过程中的封装和基本的错误检测。

3、常见问题：UDP丢包问题分析

      原因可能包括网络拥堵、防火墙过滤、缓冲区溢出等。可以通过查看系统的接收缓冲区和发送缓冲区的设置，以及相关的统计信息来分析和解决丢包问题。