UDP通讯方式及编程实现步骤

作者：任继梅,华清远见嵌入式学院讲师。
网络编程的目的就是指直接或间接地通过网络协议与其他计算机进行通讯。目前较为流行的网络编程模型是客户机/服务器（Client/Server）结构,即通信双方一方作为服务器等待客户提出请求并予以响应,客户则在需要服务时向服务器提出申请。服务器一般作为守护进程始终运行，监听网络端口，一旦有客户请求，就会启动一个服务进程来响应该客户，同时自己继续监听服务端口，使后来的客户也能及时得到服务。
UDP协议是User Datagram Protocol的简称，是一种无连接的协议，每个数据报都是一个独立的信息，包括完整的源地址或目的地址，它在网络上以任何可能的路径传往目的地，因此能否到达目的地，到达目的地的时间以及内容的正确性都是不能被保证的。
既然有了保证可靠传输的TCP协议，为什么还要非可靠传输的UDP协议呢？主要的原因有两个。一是可靠的传输是要付出代价的，对数据内容正确性的检验必然占用计算机的处理时间和网络的带宽，因此TCP传输的效率不如UDP高。二是在许多应用中并不需要保证严格的传输可靠性，比如视频会议系统，并不要求音频视频数据绝对的正确，只要保证连贯性就可以了，这种情况下显然使用UDP会更合理一些。
UDP编程的服务器端一般步骤是：
1、创建一个socket，用函数socket()；
2、设置socket属性，用函数setsockopt();* 可选
3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind();
4、循环接收数据，用函数recvfrom();
5、关闭网络连接；
UDP编程的客户端一般步骤是：
1、创建一个socket，用函数socket()；
2、设置socket属性，用函数setsockopt();* 可选
3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind();* 可选
4、设置对方的IP地址和端口等属性;
5、发送数据，用函数sendto();
6、关闭网络连接；
UDP通讯服务器端源代码如下：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
#include <arpa/inet.h>
int main(int argc, char **argv)
{
struct sockaddr_in s_addr;
struct sockaddr_in c_addr;
int sock;
socklen_t addr_len;
int len;
char buff[128];
/* 创建 socket , 关键在于这个 SOCK_DGRAM */
if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) == -1) {
perror("socket");
exit(errno);
} else
printf("create socket./n/r");
memset(&s_addr, 0, sizeof(struct sockaddr_in));
/* 设置地址和端口信息 */
s_addr.sin_family = AF_INET;
if (argv[2])
s_addr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
else
s_addr.sin_port = htons(7838);
if (argv[1])
s_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
else
s_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
/* 绑定地址和端口信息 */
if ((bind(sock, (struct sockaddr *) &s_addr, sizeof(s_addr))) == -1) {
perror("bind");
exit(errno);
} else
printf("bind address to socket./n/r");
/* 循环接收数据 */
addr_len = sizeof(c_addr);
while (1) {
len = recvfrom(sock, buff, sizeof(buff) - 1, 0,
(struct sockaddr *) &c_addr, &addr_len);
if (len < 0) {
perror("recvfrom");
exit(errno);
buff[len] = '/0';
printf("收到来自%s:%d的消息:%s/n/r",
inet_ntoa(c_addr.sin_addr), ntohs(c_addr.sin_port), buff);
}
return 0;
}
客户端源代码如下：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
#include <arpa/inet.h>
int main(int argc, char **argv)
{
struct sockaddr_in s_addr;
int sock;
int addr_len;
int len;
char buff[128];
/* 创建 socket , 关键在于这个 SOCK_DGRAM */
if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) == -1) {
perror("socket");
exit(errno);
} else
printf("create socket./n/r");
/* 设置对方地址和端口信息 */
s_addr.sin_family = AF_INET;
if (argv[2])
s_addr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
else
s_addr.sin_port = htons(7838);
if (argv[1])
s_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
else {
printf("消息必须有一个接收者！/n");
exit(0);
}
/* 发送UDP消息 */
addr_len = sizeof(s_addr);
strcpy(buff, "hello i'm here");
len = sendto(sock, buff, strlen(buff), 0, (struct sockaddr *) &s_addr, addr_len);
if (len < 0) {
printf("/n/rsend error./n/r");
return 3;
}
printf("send success./n/r");
return 0;
}
编译程序用下列命令：
gcc -Wall simple-udpserver.c -o server
gcc -Wall simple-udpclient.c -o client
运行程序用下列命令：
./server 127.0.0.1 7838 启动服务器
./client 127.0.0.1 7838 启动客户端
这样就可以进行通讯。