网络（2）UDP通信

今天学习了UDP网络编程，UDP属于无连接的通信，不用像TCP那样先建立连接，直接发数据包就行。优点是简单、开销小，缺点就是不可靠，发出去的数据对方不一定能收到，也没有重传机制。像直播、语音通话很多就会用UDP，允许丢一点点数据，优先保证速度。

UDP通信

UDP发送端：

UDP接收端：

socket 创建套接字
bind 绑定本机IP和端口
recvfrom 等待接收对方发来的数据
注意：发送端可以不用bind，操作系统会自动随机分配端口；接收端必须bind，固定端口，别人才知道往哪个端口给你发消息。

函数接口：

socket
int socket(int domain, int type, int protocol);
作用：创建通信端点，拿到一个文件描述符，后续收发数据都靠它。

domain：协议族，写AF_INET代表IPv4

type：套接字类型。SOCK_DGRAM就是UDP；SOCK_STREAM是TCP

protocol：一般直接填0，自动匹配对应协议

返回值：成功返回文件描述符，失败返回‑1。

sendto
ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,
const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);
UDP发送数据专用函数。因为UDP没有连接，每次发送都要带上目标的IP和端口。

sockfd：socket返回的文件描述符

buf：要发送的数据缓冲区

len：要发送多少字节

flags：一般填0

dest_addr：目标主机的地址结构体，存对方IP+端口

addrlen：地址结构体的大小

返回值：成功返回实际发送的字节数，失败‑1。

sin_family：协议族，填AF_INET

sin_port：端口号，必须网络字节序

sin_addr.s_addr：IP地址，同样是网络大端字节序

编程里经常会强制转换成struct sockaddr*传给函数，这是接口的固定写法。

htons

uint16_t htons(uint16_t hostshort);

主机字节序转网络大端字节序。

我们电脑大多是小端存储，网络传输统一规定用大端。设置端口的时候必须调用这个函数做转换，不然端口号会错乱。
inet_addr

in_addr_t inet_addr(const char *cp);

把字符串形式的IP，比如"192.168.1.100"，转换成网络字节序的二进制IP，直接赋值给s_addr。
bind

int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

把套接字和本机IP、端口绑定在一起。接收端必须bind。

注意：
只能绑定自己本机的IP，不能绑定别的机器IP
同一个端口被别的程序占用，bind直接失败

返回值：成功0，失败‑1。

recvfrom
ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,
struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
UDP接收数据。不仅拿到数据，还能拿到发送方的IP和端口，收到之后就知道是谁发过来的，后续可以回复对方。

buf：存放收到数据的缓冲区

len：缓冲区最大能收多少字节

src_addr：输出参数，会填充发送者的地址信息

addrlen：传入地址结构体大小，函数内部会修改

返回值：成功返回收到字节数，失败‑1。

inet_ntoa
char *inet_ntoa(struct in_addr in);
和inet_addr反过来。把网络二进制IP，变回我们看得懂的字符串IP，打印日志的时候经常用。

UDP报文头部

UDP数据包头部一共8个字节：

源端口、目的端口、数据包长度、校验和，剩下全部是应用数据。

特点：

总结：