Linux udp编程

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Linux udp编程

  • udp通信原理
  • udp通信接口
    • socket创建
    • 网络通信结构体
    • bind port和ip
    • 接收信息接口
    • 发送信息接口
  • 其他网络接口

udp通信原理

udp是用户数据报协议不面向链接的不可靠传输。
udp协议使用socket进行通信,socket包含两个部分:(ip-port),可以表示网络中的某个主机和某个进程。

udp通信服务端建立如下
1).创建socket。
2).将socket和本地ip和port,bind。
3).使用recvfrom,sendto接口,接收,发送信息。
udp客户端建立如下
1).创建socket。
2).本地隐式将sokcet和本地ip和port绑定。
3).使用recvfrom,sendto接口,接收,发送信息。

udp通信接口

支持udp通信接口较多。

socket创建

socket接口如下


参数1:domain,决定通信域,其接收一些宏,如AF_INET(ipv4),AF_INET(ipv6),同时也可以基于udp进行域间通信,还可以进行网络管理,还可以跨网络通信。
参数2:type,决定套接字通信类型,依旧接收一个宏,如SOCK_DGRAM,及代表数据报通信。
参数3:protocol,当前两个参数决定后,该参数传递0。
retval:返回一个socket值,socket在底层是一个文件描述符,上层的进程就是通过该描述符通信的,类似于打开网卡。

当domain = AF_INET,type = SOCK_DGRAM代表udp通信。

网络通信结构体

struct sockaddr,struct sockaddr_in,struct sockaddr_un。
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sockaddr是父类接口,其他接口是子类接口,在使用的时候,我们都使用sockaddr_in/sockaddr_un,但是在使用参数的时候,为了保证可以通用一个接口,在接口参数设计的时候,都使用的是sockaddr。
1).sockaddr_in:用于网络间通信,其结构体如下。

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在该结构体中,存在sin_port,sin_addr(结构体),sin_family(指定通信域)。

bind port和ip

bind接口如下

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参数1:sockfd,传入一个sock文件描述符,代表绑定某个socket。
参数2:addr,传入当地的,要绑定的ip和端口号,在服务端,sockaddr_in中,我们一般不绑定一个确定的ip,而通过宏INADDR_ANY,来代表当前主机。
参数3:addrlen,将参数2的大小算出,传入其中。
retval:小于零,代表bind函数错误。

接收信息接口

recvfrom接口如下

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参数1:sockfd,从那个sockfd中接收信息。
参数2:buf,将接收到的信息放入buf中。
参数3:len,代表buf中的有效个数。
参数4:flag,一般传入0.
参数5:src_addr,为了能够在接收信息后,知道信息的发送方,传入一个输出参数。
参数6:addrlen,该参数的类型是一个自定义类型,其实代表无符号整型,该参数就是传入该类型的指针。
retval:返回收到的内容的字节数。

发送信息接口

sendto接口如下

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参数1:sockfd,从那个sockfd中接收信息。
参数2:buf,将发送的信息放入buf中,发送出去。
参数3:len,代表buf中的有效个数。
参数4:flag,一般传入0.
参数5:dest_addr,发送信息的目的sockaddr。
参数6:addrlen,其实代表无符号整型,直接传入一个值。

其他网络接口

在udp通信中还存在许多网络接口,如网络字节序转换接口,ip字符串到4字节相互转换接口,清空内存空间接口等等。
1).网络字节序转换接口
各个主机的字节序不同,有的主机是大端字节序,有的主机是小端字节序,为了确定内容在网络中的传递,在网络中传递的数据都是通过大端字节序传递的,所以在主机中,我们要通过网络通信,就要将传递的结构体内容转为大端。
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2).ip字符串到4字节相互转换接口
在客户端,我们需要传递信息,就必须知道目的ip和port,需要将字符串ip转换为32位数字ip,
存在以下接口
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inet_aton接口,将点分十进制字符ip转换为in_addr的4字节ip,返回值0,失败,非0,成功。
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接口inet_ntoa,将4字节ip转换为字符串ip,该接口返回字符串的地址,该接口存在线程安全问题,该接口内部会在同一个静态区创建一个字符串,并且返回它的地址,所以多线程并发访问时,会造成线程安全问题。
3).清空内存空间接口
在使用struct sockaddr_in/struct sockaddr_un接口时,需要清空内存空间,就可以使用bzero接口。

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