欢迎来到Cefler的博客😁
🕌博客主页：折纸花满衣
🏠个人专栏：题目解析

---

👉🏻客户端代码

Makefile(生成目标文件)

UdpClient.cc(客户端代码)

#include<iostream>
#include"Log.hpp"
#include"ComErr.hpp"
#include<unistd.h>
#include<cstring>//包含strerror函数
#include<strings.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<cerrno>using namespace std;
void Usage(std::string proc)
{std::cout << "Usage : \n\t" << proc << " local_ip local_port\n" << std::endl;
}
int main(int argc,char* argv[3])
{if(argc!=3){Usage(argv[0]);exit(Usage_Err);//unistd.h}//客户端输入的ip地址和端口号，是要发送对象的ip地址和端口号，这里我们从命令行记录一下string ip = argv[1];uint16_t port = stoi(argv[2]);//给client创建套接字对象int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);if(sockfd==-1){lg.LogMessage(Fatal,"socket err : %d %s\n",errno,strerror(errno));//cerrnoexit(Socket_Err);}//client不需要手动绑定唯一网络信息，具体解释后面给出//接下来就是发送消息给服务端并接收服务端消息//但是发送数据前我们需要准备好报头，即目标对象的地址信息struct sockaddr_in dest;memset(&dest,0,sizeof(dest));dest.sin_family = AF_INET;//协议族dest.sin_port = htons(port);//将主机号变为网络序列dest.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip.c_str());//ip地址转4字节且是网络序列socklen_t len = sizeof(dest);while(true){//1.发送消息string inbuffer;cout<<"Please enter :";getline(cin,inbuffer);//stringssize_t n = sendto(sockfd,inbuffer.c_str(),inbuffer.size(),0,(struct sockaddr*)&dest,len);if(n!=-1){//发送成功//2.接收服务端消息int defaultbuffer = 1024;char buffer[defaultbuffer];struct sockaddr_in temp;//存储服务端地址信息socklen_t templen = sizeof(temp);ssize_t ret = recvfrom(sockfd,buffer,sizeof(buffer)-1,0,(struct sockaddr*)&temp,&templen);if(ret!=0){//接收到服务端消息buffer[ret] = '\0';cout<<"Server say :"<<buffer;}else{cout<<"服务端并未回应...\n";}}else{cout<<"send fail\n";break;}}close(sockfd);return 0;}

至此我们实现了客户端代码，现在让我们将其和服务端进行联动吧😄

效果还是不错的。

这里要解释几个要点：
🍎1.为什么client不能绑定唯一端口而是随机绑定？
因为会有非常多的客户端，比如我今天打开qq，qq客户端绑定了一个唯一端口号999,然后我又打开了王者荣耀，此时王者荣耀也想绑定999的端口号，此时就会起冲突，导致客户端打开错误了！
所以client需要Bind,但是不需要显示bind，让本地OS自动随机bind，选择随机端口号

什么时候bind? 在client首次发送数据的时候，进行由内核随机Bind

🍎2.ip地址127.0.0.1
IP地址127.0.0.1是IPv4地址中的一个特殊地址，它被保留用于本地环回测试。当你在计算机上访问127.0.0.1时，实际上是在访问你自己的计算机。这个地址通常被用来进行网络客户端/服务器测试，因为它允许在没有真实网络连接的情况下模拟网络通信。

当你将127.0.0.1作为目标IP地址时，你的计算机会尝试与自己进行通信。这对于测试网络应用程序、调试网络问题或者简单地检查网络服务是否正在正常运行非常有用。例如，当你在本地运行一个Web服务器时，可以通过在浏览器中输入"http://127.0.0.1"来访问它，而无需连接到真实的互联网。

服务端代码部分优化1（接受客户端时显示客户端地址信息）

这里我们专门写一个将网络信息转换为主机信息的类

InetAddrtoLocal.hpp(将网络地址信息转为主机地址信息)

#pragma once#include<iostream>
#include<string>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
using namespace std;class InetAddrtoLocal
{
public:InetAddrtoLocal(){}InetAddrtoLocal(struct sockaddr_in& addr):_addr(addr){_port= ntohs(_addr.sin_port);//将16位无符号短整数从网络字节序（大端序）转换为主机字节序。_ip = inet_ntoa(_addr.sin_addr);}string Ip(){return _ip;}uint16_t Port(){return _port;}string Info(){string info = _ip;info+=":";info+=to_string(_port);return info;}
private:string _ip;uint16_t _port;struct sockaddr_in _addr;
};

而后服务端那边部分代码稍微改下就行
服务端部分代码：👇🏻

  if(n!=-1){//说明接受信息成功//接下来我们将打印发送方的信息buffer[n] = '\0';InetAddrtoLocal sender(peer);printf("Client[%s] : %s\n",(sender.Info()).c_str(),buffer);//cout<<"Client say : "<<buffer<<endl;//接下来也发送一些信息回应客户端char retstr[] = "Got it,processing...\n";sendto(_sockfd,retstr,sizeof(retstr),0,(struct sockaddr*)&peer,len);}

效果如下:

inet_ntoa

inet_ntoa函数是一个C语言中用于将32位IPv4地址转换为点分十进制字符串表示的函数。在头文件<arpa/inet.h>中声明。它接受一个struct in_addr类型的IPv4地址作为参数，并返回一个表示该地址的字符串。

以下是inet_ntoa函数的原型：

char *inet_ntoa(struct in_addr in);

其中in是一个struct in_addr类型的IPv4地址结构体。

inet_ntoa函数将32位的IPv4地址从二进制格式转换为点分十进制格式，并将结果存储在一个静态分配的缓冲区中，然后返回该缓冲区的指针。请注意，由于使用了静态缓冲区，因此每次调用inet_ntoa函数时，都会覆盖上一次调用的结果。因此，如果需要保存多个IPv4地址的字符串表示，应该将结果复制到另一个缓冲区中，以免被覆盖。

以下是一个示例，展示了如何使用inet_ntoa函数将IPv4地址转换为点分十进制字符串：

#include <stdio.h>
#include <arpa/inet.h>int main() {struct in_addr addr;addr.s_addr = inet_addr("192.0.2.1");char *ip_str = inet_ntoa(addr);printf("IPv4 Address: %s\n", ip_str);return 0;
}

在这个示例中，首先将IPv4地址字符串"192.0.2.1"转换为struct in_addr类型的结构体，然后使用inet_ntoa函数将其转换为点分十进制字符串，并最终打印出来。

服务端代码部分优化2(不给服务器绑定具体IP地址)

在网络编程中，通常更推荐将服务器绑定到本地的随机IP地址，而不是固定的IP地址。这种方式通常被称为"本地绑定随机IP"或"通配绑定"。

以下是几个原因：

1. 灵活性和可移植性： 如果服务器绑定了一个固定的IP地址，那么当需要将服务器迁移到另一个网络环境时，可能需要重新配置服务器以适应新的网络环境。而本地绑定随机IP的方式可以使得服务器更加灵活和可移植，因为它会自动选择可用的本地IP地址进行绑定，无需手动配置。

2. 多网卡支持： 如果服务器有多个网络接口或多个IP地址，本地绑定随机IP的方式可以更好地利用这些资源，使得服务器能够在多个网络接口或多个IP地址上同时监听连接。

3. 容错性： 本地绑定随机IP的方式可以提高服务器的容错性。当服务器监听的IP地址不可用时（例如，由于网络故障或IP地址冲突），服务器可以尝试绑定到另一个可用的本地IP地址，从而避免服务中断。

4. 安全性： 通过本地绑定随机IP的方式，可以减少服务器暴露在公共网络上的风险。固定IP地址可能会成为黑客攻击的目标，而使用随机IP地址可以增加攻击者对服务器的识别和定位的难度。

在网络编程中，经常会使用INADDR_ANY来赋值给IP地址。这个常量表示"任意"或"所有"的IP地址，通常用于服务器端绑定监听所有可用的网络接口，而不关心具体是哪个网络接口。具体来说，将IP地址设置为INADDR_ANY可以使服务器监听所有可用的网络接口上的连接请求，而不必关心具体是哪个网卡或IP地址。

所以，客户端代码要改的话，就是命令行参数我们不需要指定具体的ip了，而是让内核自定义随机可用的ip地址。

Udpserver.hpp(去除了ip成员)

#include<iostream>
#include "ComErr.hpp"
#include"Log.hpp"
#include <cstring>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<cerrno>
#include<unistd.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include"InetAddrtoLocal.hpp"using namespace std;const string defaultip = "127.0.0.0";
const uint16_t defaultport = 8888;
class Udpsever
{
public:Udpsever(Udpsever& udp)=delete;//防止拷贝Udpsever(const Udpsever& udp)=delete;const Udpsever& operator=(Udpsever& udp)=delete;Udpsever(const uint16_t& port = defaultport):_port(port){}void Init(){//1.创建套接字对象_sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);//创建一个套接字对象，协议族为IPv4，套接字类型是数据报套接字if(_sockfd<0){//创建失败则打印错误日志lg.LogMessage(Fatal,"socket err,%d : %s\n",errno,strerror(errno));//strerror需要包含头文件cstringexit(Socket_Err);}//成功则打印返回的套接字描述符lg.LogMessage(Info,"sockfd : %d\n",_sockfd);//上述我们只是创建了一个套接字对象，即我们本地的ip和端口号已经有了//但是接下来我们要与网络信息绑定，才能实现在网络中进行通信//我们要用到socket编程中的bind函数:用于将套接字与特定的地址（IP地址和端口号）绑定在一起，以便其他计算机可以找到并与之通信//2.bind并指定网络信息//2.1指定网络地址信息struct sockaddr_in local;//创建一个网络地址信息结构体,接下里初始化地址信息bzero(&local,sizeof(local));//相当于memsetlocal.sin_family = AF_INET;//1.初始化协议族local.sin_port = htons(_port);//2.将16位无符号短整数从主机字节序转换为网络字节序（大端序）local.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;//3.初始化ip地址，这里我们想让_ip变为4字节且是网络字节序，所以使用转换函数inet_addr//2.2将网络地址信息与socket文件对象进行绑定//bind函数原型：int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);int bd = bind(_sockfd,(const struct sockaddr *)&local,sizeof(local));if(bd!=0){lg.LogMessage(Fatal,"bind err :%d %s\n",errno,strerror(errno));exit(Bind_Err);}//至此socket初始化完成}void Start(){int defaultbuffer = 1024;char buffer[defaultbuffer];while(true)//服务器永远不退出{//接受信息struct sockaddr_in peer;//用来存储发送方的地址信息socklen_t len = sizeof(peer);ssize_t n = recvfrom(_sockfd,buffer,sizeof(buffer)-1/*再减1是给\0留位置*/,0,(struct sockaddr*)&peer,&len);if(n!=-1){//说明接受信息成功//接下来我们将打印发送方的信息buffer[n] = '\0';InetAddrtoLocal sender(peer);printf("Client[%s] : %s\n",(sender.Info()).c_str(),buffer);//cout<<"Client say : "<<buffer<<endl;//接下来也发送一些信息回应客户端char retstr[] = "Got it,processing...\n";sendto(_sockfd,retstr,sizeof(retstr),0,(struct sockaddr*)&peer,len);}}}
private:uint16_t _port;//端口号int _sockfd;//套接字描述符
};

Main.cc

#include "Udpserver.hpp"
#include "ComErr.hpp"
#include <memory>void Usage(std::string proc)
{std::cout << "Usage : \n\t" << proc << "local_port\n" << std::endl;
}
int main(int argc,char* argv[2])
{if(argc!=2)//如果命令行指令数没有两个{Usage(argv[0]);return Usage_Err;}//string ip = argv[1];//获取ipuint16_t port = stoi(argv[1]);//获取端口号//接下来创建Udpserver的指针unique_ptr<Udpsever> usvr = std::make_unique<Udpsever>(port);//unique_ptr不支持拷贝构造和赋值操作，因此确保了资源的独占性//使用make_unique记得添加memory头文件usvr->Init();usvr->Start();return 0;
}

效果如下： 👇🏻

👉🏻windows充当client给服务端发消息

#include <WinSock2.h>
#include <Windows.h>
#include <iostream>
#include <string>#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")//引入动态库 using namespace std;uint16_t serverport = 8081;
string serverip = "110.40.135.148";int main()
{WSADATA wsd;if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsd) != 0)//给动态库初始化 {cout << "WSAStartup failed\n";return 1;}SOCKET sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if (sockfd == INVALID_SOCKET){cout << "socket create failed\n";WSACleanup();return 1;}struct sockaddr_in dest;memset(&dest, 0, sizeof(dest));dest.sin_family = AF_INET;dest.sin_port = htons(serverport);dest.sin_addr.s_addr = inet_addr(serverip.c_str());int len = sizeof(dest);while (true){string inbuffer;cout << "Please enter :";getline(cin, inbuffer);int n = sendto(sockfd, inbuffer.c_str(), inbuffer.size(), 0, (struct sockaddr*)&dest, len);if (n != SOCKET_ERROR){cout << "send success" << endl;const int defaultbuffer = 1024;char buffer[defaultbuffer];struct sockaddr_in temp;int templen = sizeof(temp);int ret = recvfrom(sockfd, buffer, sizeof(buffer) - 1, 0, (struct sockaddr*)&temp, &templen);if (ret != SOCKET_ERROR){buffer[ret] = '\0';cout << "Server say: " << buffer << endl;}else{cout << "recvfrom failed: " << WSAGetLastError() << endl;}}else{cout << "sendto failed: " << WSAGetLastError() << endl;}// Add a condition to exit the loopif (inbuffer == "exit"){break;}}closesocket(sockfd);WSACleanup();//清理ws2库 return 0;
}

经过我的测试
说实话代码没有问题，数据也能发送成功。
但是不知道是不是因为网络防火墙的原因，服务端那边一直阻塞在recvfrom函数那里，导致数据一直不能被读出，也是很尴尬了（后续我再看看有没有什么办法）

👉🏻实现处理命令

这里我只给出修改过代码的源文件

Udpserver.hpp

#include<iostream>
#include "ComErr.hpp"
#include"Log.hpp"
#include <cstring>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<cerrno>
#include<unistd.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include"InetAddrtoLocal.hpp"#include<functional>
using namespace std;const string defaultip = "127.0.0.0";
const uint16_t defaultport = 8888;
const int defaultbuffer = 1024;using func_t = function<string(string)>;//定义函数类型class Udpsever
{
public:Udpsever(Udpsever& udp)=delete;//防止拷贝Udpsever(const Udpsever& udp)=delete;const Udpsever& operator=(Udpsever& udp)=delete;Udpsever(func_t OnMessage,const uint16_t& port = defaultport):_port(port),_OnMessage(OnMessage){}void Init(){//1.创建套接字对象_sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);//创建一个套接字对象，协议族为IPv4，套接字类型是数据报套接字if(_sockfd<0){//创建失败则打印错误日志lg.LogMessage(Fatal,"socket err,%d : %s\n",errno,strerror(errno));//strerror需要包含头文件cstringexit(Socket_Err);}//成功则打印返回的套接字描述符lg.LogMessage(Info,"sockfd : %d\n",_sockfd);//上述我们只是创建了一个套接字对象，即我们本地的ip和端口号已经有了//但是接下来我们要与网络信息绑定，才能实现在网络中进行通信//我们要用到socket编程中的bind函数:用于将套接字与特定的地址（IP地址和端口号）绑定在一起，以便其他计算机可以找到并与之通信//2.bind并指定网络信息//2.1指定网络地址信息struct sockaddr_in local;//创建一个网络地址信息结构体,接下里初始化地址信息bzero(&local,sizeof(local));//相当于memsetlocal.sin_family = AF_INET;//1.初始化协议族local.sin_port = htons(_port);//2.将16位无符号短整数从主机字节序转换为网络字节序（大端序）local.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;//3.初始化ip地址，这里我们想让_ip变为4字节且是网络字节序，所以使用转换函数inet_addr//2.2将网络地址信息与socket文件对象进行绑定//bind函数原型：int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);int bd = bind(_sockfd,(const struct sockaddr *)&local,sizeof(local));if(bd!=0){lg.LogMessage(Fatal,"bind err :%d %s\n",errno,strerror(errno));exit(Bind_Err);}//至此socket初始化完成}void Start(){cout<<"start"<<endl;char buffer[defaultbuffer];while(true)//服务器永远不退出{cout<<"running..."<<endl;//接受信息struct sockaddr_in peer;//用来存储发送方的地址信息socklen_t len = sizeof(peer);ssize_t n = recvfrom(_sockfd,buffer,sizeof(buffer)-1/*再减1是给\0留位置*/,0,(struct sockaddr*)&peer,&len);if(n!=-1){cout<<"收到\n";//说明接受信息成功//接下来我们将打印发送方的信息buffer[n] = '\0';//处理消息string response = _OnMessage(buffer);// InetAddrtoLocal sender(peer);// printf("Client[%s] : %s\n",(sender.Info()).c_str(),buffer);// //cout<<"Client say : "<<buffer<<endl;// //接下来也发送一些信息回应客户端// char retstr[] = "Got it,processing...\n";sendto(_sockfd,response.c_str(),response.size(),0,(struct sockaddr*)&peer,len);}else{cout<<"没收到\n";strerror(errno);}}}
private:uint16_t _port;//端口号int _sockfd;//套接字描述符func_t _OnMessage;//回调函数
};

Main.cc

#include "Udpserver.hpp"
#include "ComErr.hpp"
#include <memory>
#include<cstdio>
#include<vector>void Usage(std::string proc)
{std::cout << "Usage : \n\t" << proc << "local_port\n" << std::endl;
}string OnMessageDefault(string request)
{return request + "[got message]\n";
}std::vector<std::string> black_words = {//黑名单"rm","unlink","cp","mv","chmod","exit","reboot","halt","shutdown","top","kill","dd","vim","vi","nano","man"
};
bool SafeCheck(std::string command)
{for(auto &k : black_words){std::size_t pos = command.find(k);if(pos != std::string::npos) return false;}return true;
}
string ExcuteCommand(string command)
{if(!SafeCheck(command)) return "bad man!!\n";cout<<"get a message: "<< command<<endl;FILE* fp = popen(command.c_str(),"r");if(fp == nullptr){return "excute error,reason is unknown\n";}string response;char buffer[1024];while(true){char* s = fgets(buffer,sizeof(buffer),fp);if(!s) break;else response+=buffer;}pclose(fp);return response.empty()?"Nothing excute\n":response;//将处理结果输出到屏幕上
}
int main(int argc,char* argv[2])
{if(argc!=2)//如果命令行指令数没有三个{Usage(argv[0]);return Usage_Err;}//string ip = argv[1];//获取ipuint16_t port = stoi(argv[1]);//获取端口号//接下来创建Udpserver的指针unique_ptr<Udpsever> usvr = std::make_unique<Udpsever>(ExcuteCommand,port);//unique_ptr不支持拷贝构造和赋值操作，因此确保了资源的独占性//使用make_unique记得添加memory头文件usvr->Init();usvr->Start();return 0;
}

popen函数

popen 函数是一个 C 标准库中的函数，用于创建一个进程，并建立一个管道连接到该进程的标准输入或标准输出。它通常用于创建子进程，并与其进行双向通信。

popen 函数的原型如下：

FILE *popen(const char *command, const char *mode);

其中，command 参数是一个字符串，表示要执行的命令，mode 参数是一个字符串，指定打开的管道是用于读取还是写入。mode 参数可以是 "r"（读取）或 "w"（写入）。

popen 函数返回一个 FILE 指针，可以像使用 fopen 返回的文件指针一样来操作管道。如果 popen 调用失败，它将返回 NULL。

下面是一个简单的示例，演示如何使用 popen 函数来执行一个命令并读取其输出：

#include <stdio.h>int main() {FILE *pipe;char buffer[128];// 执行命令并读取其输出pipe = popen("ls -l", "r");if (pipe == NULL) {perror("popen");return -1;}// 读取管道的输出并打印到标准输出while (fgets(buffer, sizeof(buffer), pipe) != NULL) {printf("%s", buffer);}// 关闭管道pclose(pipe);return 0;
}

在这个示例中，我们使用 popen 执行了 ls -l 命令，并从其输出中读取文件列表，并将其打印到标准输出。最后，使用 pclose 函数关闭了管道。

需要注意的是，popen 函数在 Windows 平台上不是标准 C 库的一部分，并且可能不可用。在 Windows 上，可以考虑使用 _popen 和 _pclose 函数来实现类似的功能。

fgets函数

fgets 函数是 C 标准库中用于从文件流中读取一行数据的函数。它的原型如下：

char *fgets(char *str, int n, FILE *stream);

其中：

• str 是一个指向字符数组的指针，用于存储读取的字符串。
• n 是一个整数，表示要读取的最大字符数，包括最后的空字符 ‘\0’。
• stream 是一个指向文件的指针，指定要读取的文件流。

fgets 函数会从指定的文件流中读取字符，直到遇到换行符 ‘\n’、文件结束符 EOF 或者读取了 n-1 个字符为止（包括换行符）。它会将读取的字符存储到 str 指向的字符数组中，并在末尾添加一个空字符 ‘\0’，以表示字符串的结束。

fgets 函数的返回值是一个指向目标字符数组的指针，即参数 str 的值，或者在发生错误或到达文件末尾时返回 NULL。

下面是一个简单的示例，演示如何使用 fgets 函数从文件中读取一行数据：

#include <stdio.h>int main() {FILE *file;char buffer[128];// 打开文件以供读取file = fopen("example.txt", "r");if (file == NULL) {perror("fopen");return -1;}// 从文件中读取一行数据while (fgets(buffer, sizeof(buffer), file) != NULL) {printf("%s", buffer);}// 关闭文件fclose(file);return 0;
}

在这个示例中，我们打开一个名为 example.txt 的文件以供读取，然后使用 fgets 函数从文件中逐行读取数据，并将其打印到标准输出。最后，使用 fclose 函数关闭文件。

---

如上便是本期的所有内容了，如果喜欢并觉得有帮助的话，希望可以博个点赞+收藏+关注🌹🌹🌹❤️ 🧡 💛,学海无涯苦作舟,愿与君一起共勉成长