UDP客户端调用connect的问题

如果不调用bind，则客户端在向外发包时，会由系统自己决定使用的接口的源端口，而调用bind则可以指定相应的参数。

另外有个哥们提到“果是udp，使用bind以后，可以不使用sendto/recvform函数，而直接用write/read函数了，少去了写一个参数。”，这应该是调用connect后的效果。

关于UDP中客户端调用connect的好处，还有一个作用是能够捕获错误。

由于UDP是无连接的，connect在调用时其实没有向外发包，只是在协议栈中记录了该状态，应该是生成了一个类似TCB的结构。之后如果发生网络异常，比如对端不可达，客户端在往对端写数据后，本机会收到一个ICMP回应，则回来的ICMP不可达的响应能够被协议栈处理，通知客户端进程；当客户端再次对该fd进行操作时，比如读数据时，read等调用会返回一个错误。而不调用connect时，对于返回的ICMP响应，协议栈不知道该传递给上层的哪个应用，所以客户端进程中捕获不到相应的错误。

在两种情况下，write或者sendto操作都是把数据放到协议栈的发送队列之后就返回成功，而相应的ICMP回应则要等数据到达对端后才能返回，所以通常这种情况叫做“异步错误”。

使用下列代码进行验证：

点击(此处)折叠或打开

#include <sys/socket.h>

#include <unistd.h>

#include <string.h>

#include <stdio.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <stdlib.h>

#define MAXLINE 80

#define SERV_PORT 8888

struct sockaddr_in servaddr;

void do_cli(FILE *fp,int sockfd,struct
sockaddr *pservaddr,socklen_t servlen)

{

int n;

char sendline[MAXLINE],recvline[MAXLINE + 1];

#ifdef UDP_CONNECT

/* connect to server */

if(connect(sockfd,(struct
sockaddr *)pservaddr,servlen) == -1)

{

perror("connect error");

exit(1);

}

#endif

while(fgets(sendline,MAXLINE,fp) != NULL)

{

#ifdef UDP_CONNECT

/* read a line and send to server */

write(sockfd,sendline,strlen(sendline));

#else

sendto(sockfd, sendline, strlen(sendline), 0, (struct
sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));

#endif

printf("write over\n");

/* receive data from server */

n = read(sockfd,recvline,MAXLINE);

if(n == -1)

{

perror("read error");

exit(1);

}

recvline[n] = 0; /* terminate string */

fputs(recvline,stdout);

}

}

int main(int argc,char **argv)

{

int sockfd;

/* check args */

if(argc != 2)

{

printf("usage: udpclient serverip\n");

exit(1);

}

/* init servaddr */

bzero(&servaddr,sizeof(servaddr));

servaddr.sin_family = AF_INET;

servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);

if(inet_pton(AF_INET,argv[1],&servaddr.sin_addr) <= 0)

{

printf("[%s] is not a valid IPaddress\n",argv[1]);

exit(1);

}

sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);

do_cli(stdin,sockfd,(struct
sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr));

return 0;

}

########################实验1，客户端进行connect######################

客户端执行：

mt@ubuntu:~/code$ gcc -o udpclient_connect -DUDP_CONNECT udpclient.c

mt@ubuntu:~/code$ ./udpclient_connect 192.168.0.1
abcd
write over
read error: Connection refused

在另一窗口抓包：

mt@ubuntu:~$ sudo tcpdump -i eth0 port 8888 or icmp -v
tcpdump: listening on eth0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 65535 bytes
21:49:40.300735 IP (tos 0x0, ttl 64, id 20973, offset 0, flags [DF], proto UDP (17), length 33)
localhost.42774 > localhost.8888: UDP, length 5
21:49:40.303965 IP (tos 0x0, ttl 64, id 22696, offset 0, flags [none], proto ICMP (1), length 56)
localhost > localhost: ICMP localhost udp port 8888 unreachable, length 36
IP (tos 0x0, ttl 64, id 20973, offset 0, flags [DF], proto UDP (17), length 33)
localhost.42774 > localhost.8888: UDP, length 5

可以看到，客户端发送数据之后，收到了ICMP不可达的回应，此时客户端进程的read()操作返回了错误，通过perror打印出来的错误信息为：Connection refused

##########################实验1 结束###################################

###########################实验2，客户端不进行connect###############

mt@ubuntu:~/code$ gcc -o udpclient udpclient.c

mt@ubuntu:~/code$ ./udpclient 192.168.0.1
abcd
write over

在另一窗口抓包：

mt@ubuntu:~$ sudo tcpdump -i eth0 port 8888 or icmp -v
tcpdump: listening on eth0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 65535 bytes
22:14:23.863178 IP (tos 0x0, ttl 64, id 0, offset 0, flags [DF], proto UDP (17), length 33)
localhost.46642 > localhost.8888: UDP, length 5
22:14:23.864000 IP (tos 0x0, ttl 64, id 22730, offset 0, flags [none], proto ICMP (1), length 56)
localhost > localhost: ICMP localhost udp port 8888 unreachable, length 36
IP (tos 0x0, ttl 64, id 0, offset 0, flags [DF], proto UDP (17), length 33)
localhost.46642 > localhost.8888: UDP, length 5

尽管有ICMP回应返回，但客户端没有捕获到该错误，此时阻塞在了read调用上。

##############################实验2 结束############################

另外，调用connect之后，会发现应用程序只会对调用了connect的fd进行相应的操作，如果它同时监听在某fd上，则不会响应该监听fd上的数据。比如参考资料2中提到一个程序先用UDP监听在机器B的9000上，同时用udp
connect到另一台机器A的8000端口，结果发现使用其他机器往机器B的9000端口发送数据时，它不会做出响应。

参考：

[1]http://baike.baidu.com/view/30509.htm

[2]http://hi.baidu.com/rwen2012/blog/item/523c4bf4f63327e67709d723.html

[3]www.cs.rpi.edu/~hollingd/netprog/notes/udp/udp.pdf