【Linux网络】UdpSocket

// 创建 socket 文件描述符 (TCP/UDP, 客户端 + 服务器)
int socket(int domain, int type, int protocol);
// 绑定端口号 (TCP/UDP, 服务器)
int bind(int socket, const struct sockaddr *address,
socklen_t address_len);
// 开始监听 socket (TCP, 服务器)
int listen(int socket, int backlog);
// 接收请求 (TCP, 服务器)
int accept(int socket, struct sockaddr* address,
socklen_t* address_len);
// 建立连接 (TCP, 客户端)
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr,
socklen_t addrlen);

socket结构

IPv4 和 IPv6 的地址格式定义在 netinet/in.h 中,IPv4 地址用 sockaddr_in 结构体表示,包括 16 位地址类型, 16 位端口号和 32 位 IP 地址.
IPv4、 IPv6 地址类型分别定义为常数 AF_INET、 AF_INET6. 这样,只要取得某种 sockaddr 结构体的首地址,不需要知道具体是哪种类型的 sockaddr 结构体,就可以根据地址类型字段确定结构体中的内容.

struct sockaddr_in结构：

虽然 socket api 的接口是 sockaddr, 但是我们真正在基于 IPv4 编程时, 使用的数据结构是 sockaddr_in; 这个结构里主要有三部分信息: 地址类型, 端口号, IP 地址

UDP

UDP（UserDatagramProtocol）是一个简单的面向消息的传输层协议，尽管UDP提供标头和有效负载的完整性验证（通过校验和），但它不保证向上层协议提供消息传递，并且UDP层在发送后不会保留UDP 消息的状态。因此，UDP有时被称为不可靠的数据报协议。如果需要传输可靠性，则必须在用户应用程序中实现。

UDP协议（用户数据报协议）

传输层协议

无连接

不可靠传输（简单，但丢包问题解决不了）

面向数据报

创建套接字

 _sockfd =::socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
        if(_sockfd<0)
        {
            LOG(FATAL,"socket error\n");
            exit(SOCKET_ERROR);
        }
        LOG(DEBUG,"socket success,_socket:%d\n",_sockfd);

绑定

 struct sockaddr_in local;
 memset(&local,0,sizeof(local));//清零
 local.sin_family=AF_INET;
 local.sin_port = htons(_localport);//端口号,主机序列转网络序列
 // local.sin_addr.s_addr=inet_addr(_localip.c_str());//ip地址,1、4字节，2、需要网络序列的IP
 local.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;//INADDR_ANY 服务器端进行任意IP地址绑定

 int n=::bind(_sockfd,(struct sockaddr*)&local,sizeof(local));
 if(n<0)
 {
      LOG(FATAL,"bind error\n");
      exit(BIND_ERROR);
 }
 LOG(DEBUG,"socket bind success\n");

通信

完成上面的准备工作后，我们就可以进行UDP服务器通信了；

因为UDP是面向数据报，所以这里我们使用recvfrom和sendto函数来进行接收信息和发送信息；

recvfrom

因为我们这里接收到的是网络序列，如果想要把他打印出来，就必须转换程主机序列才行；

 struct sockaddr_in peer;
 socklen_t len =sizeof(peer);
 ssize_t n=recvfrom(_sockfd,inbuff,sizeof(inbuff)-1,0,(struct sockaddr*)&peer,&len);

sendto

InetAddr addr(peer);

inbuff[n]=0;
cout<<"["<<addr.Ip()<<":"<<addr.Port()<<"]# "<<inbuff<<endl;
string echo_string ="[udp_server echo]#";
echo_string+=inbuff;
                
//返回客户端
sendto(_sockfd,echo_string.c_str(),echo_string.size(),0,(struct sockaddr*)&peer,len);

这里我们在InetAddr中进行了转换；

这样我们就完成了服务端的代码；

接下来我们将完善客户端的代码，同样也是要创建套接字和绑定；和服务端不同的是：

client 的端口号，一般不让用户自己设定，而是让client OS随机选择；怎么选择？什么时候选择？

client 需要绑定他自己的ip和端口，但是client 不需要显示绑定他自己的ip和端口；

client在首次向服务器发送数据的时候，OS会自动给client bind 他自己的IP和端口；

所以绑定：

struct sockaddr_in server;
memset(&server, 0, sizeof(server));
server.sin_family = AF_INET;
server.sin_port = htons(serverport);
server.sin_addr.s_addr = inet_addr(serverip.c_str());

绑定完直接通信即可；