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UDP协议 sendto 和 recvfrom 浅析与示例
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UDP（user datagram protocol）用户数据报协议，属于传输层。 UDP是面向非连接的协议，它不与对方建立连接，而是直接把数据报发给对方。UDP无需建立类如三次握手的连接，使得通信效率很高。因此UDP适用于一次传输数据量很少、对可靠性要求不高的或对实时性要求高的应用场景。
UDP通信的过程： 服务端： （1）使用函数socket()，生成套接字文件描述符； （2）通过struct sockaddr_in 结构设置服务器地址和监听端口； （3）使用bind() 函数绑定监听端口，将套接字文件描述符和地址类型变量（struct sockaddr_in ）进行绑定； （4）接收客户端的数据，使用recvfrom() 函数接收客户端的网络数据； （5）向客户端发送数据，使用sendto() 函数向服务器主机发送数据； （6）关闭套接字，使用close() 函数释放资源； 客户端： （1）使用socket()，生成套接字文件描述符； （2）通过struct sockaddr_in 结构设置服务器地址和监听端口； （3）向服务器发送数据，sendto() ； （4）接收服务器的数据，recvfrom() ； （5）关闭套接字，close() ； sockaddr 与 sockaddr_in 区别一、sockaddr sockaddr在头文件#include 中定义，sockaddr的缺陷是：sa_data把目标地址和端口信息混在一起了，如下： /* POSIX.1g specifies this type name for the `sa_family' member. */ typedef unsigned short int sa_family_t; /* This macro is used to declare the initial common members of the data types used for socket addresses, `struct sockaddr', `struct sockaddr_in', `struct sockaddr_un', etc. */ #define __SOCKADDR_COMMON(sa_prefix) \ sa_family_t sa_prefix##family /* Structure describing a generic socket address. */ struct sockaddr { __SOCKADDR_COMMON (sa_); /* Common data: address family and length. */ char sa_data[14]; /* Address data. */ }; struct sockaddr { sa_family_t sin_family;//地址族 char sa_data[14]; //14字节，包含套接字中的目标地址和端口信息 };相关视频推荐 C++网络面试题：TCP/UDP应用场景分析，UDP如何实现可靠性设计 大厂面试复盘-UDP协议常见面试问题分享 7道面试题打通C/C++后端开发的技术脉络 免费学习地址：c/c++ linux服务器开发/后台架构师 需要C/C++ Linux服务器架构师学习资料加qun579733396获取（资料包括C/C++，Linux，golang技术，Nginx，ZeroMQ，MySQL，Redis，fastdfs，MongoDB，ZK，流媒体，CDN，P2P，K8S，Docker，TCP/IP，协程，DPDK，ffmpeg等），免费分享
二、sockaddr_in sockaddr_in在头文件#include或#include 中定义，该结构体解决了sockaddr的缺陷，把port和addr 分开储存在两个变量中，如下：
/* Structure describing an Internet socket address. */ struct sockaddr_in { __SOCKADDR_COMMON (sin_); in_port_t sin_port; /* Port number. */ struct in_addr sin_addr; /* Internet address. */ /* Pad to size of `struct sockaddr'. */ unsigned char sin_zero[sizeof (struct sockaddr) - __SOCKADDR_COMMON_SIZE - sizeof (in_port_t) - sizeof (struct in_addr)]; };sin_port和sin_addr都必须是网络字节序（NBO），一般可视化的数字都是主机字节序（HBO）。 三、总结 二者长度一样，都是16个字节，即占用的内存大小是一致的，因此可以互相转化。二者是并列结构，指向sockaddr_in结构的指针也可以指向sockaddr。 sockaddr常用于bind、connect、recvfrom、sendto等函数的参数，指明地址信息，是一种通用的套接字地址。 sockaddr_in 是internet环境下套接字的地址形式。所以在网络编程中我们会对sockaddr_in结构体进行操作，使用sockaddr_in来建立所需的信息，最后使用类型转化就可以了。一般先把sockaddr_in变量赋值后，强制类型转换后传入用sockaddr做参数的函数：sockaddr_in用于socket定义和赋值；sockaddr用于函数参数。 例子如下： #include #include #include #include int main(int argc,char **argv) { int sockfd = 0; struct sockaddr_in addr_in; struct sockaddr * addr; sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); //获得fd bzero(&addr_in,sizeof(addr_in)); // 初始化结构体 /* 8008的主机字节序 小端字节序 0001 1111 0100 1000 = 8008 8008的网络字节序 大端字节序 0100 1000 0001 1111 = 18463 */ addr_in.sin_port = htons(8008); addr_in.sin_family = AF_INET; // 设置地址家族 addr_in.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.3.30"); //设置地址 printf("sockaddr_in.sin_addr.s_addr = %d \n", addr_in.sin_addr.s_addr); printf("addr = %s \n", inet_ntoa(addr_in.sin_addr)); // addr_in.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); //设置地址 printf("struct sockaddr size = %ld \n", sizeof (addr)); printf("struct sockaddr_in size = %ld \n", sizeof (addr_in)); addr = (struct sockaddr *)&addr_in; // bind(sockfd, (struct sockaddr *)&addr_in, sizeof(struct sockaddr)); /* bind的时候进行转化 */ bind(sockfd, addr, sizeof(struct sockaddr)); ... ... return 0; }题外话，两个函数 htons() 和 inet_addr()。 htons()作用是将端口号由主机字节序转换为网络字节序的整数值。(host to net) inet_addr()作用是将一个IP字符串转化为一个网络字节序的整数值，用于sockaddr_in.sin_addr.s_addr。 inet_ntoa()作用是将一个sin_addr结构体输出成IP字符串(network to ascii)。比如： printf("%s",inet_ntoa(mysock.sin_addr));htonl()作用和htons()一样，不过它针对的是32位的（long），而htons()针对的是两个字节，16位的（short）。 与htonl()和htons()作用相反的两个函数是：ntohl()和ntohs()。
返回值说明： 成功则返回实际传送出去的字符数，失败返回-1，错误原因会存于errno 中。 参数说明： s： socket描述符； buf：UDP数据报缓存区（包含待发送数据）； len： UDP数据报的长度； flags：调用方式标志位（一般设置为0）； to： 指向接收数据的主机地址信息的结构体（sockaddr_in需类型转换）； tolen：to所指结构体的长度； recvfrom() 1 int recvfrom(int s, void *buf, int len, unsigned int flags, 2 struct sockaddr *from, int *fromlen);返回值说明： 成功则返回实际接收到的字符数，失败返回-1，错误原因会存于errno 中。 参数说明： s： socket描述符； buf： UDP数据报缓存区（包含所接收的数据）； len： 缓冲区长度。 flags： 调用操作方式（一般设置为0）。 from： 指向发送数据的客户端地址信息的结构体（sockaddr_in需类型转换）； fromlen：指针，指向from结构体长度值。 示例代码服务端 #include #include #include #include #include #include #include #include #define MAXLINE 4096 #define UDPPORT 8001 #define SERVERIP "192.168.255.129" using namespace std; int main(){ int serverfd; unsigned int server_addr_length, client_addr_length; char recvline[MAXLINE]; char sendline[MAXLINE]; struct sockaddr_in serveraddr , clientaddr; // 使用函数socket()，生成套接字文件描述符； if( (serverfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) < 0 ){ perror("socket() error"); exit(1); } // 通过struct sockaddr_in 结构设置服务器地址和监听端口； bzero(&serveraddr,sizeof(serveraddr)); serveraddr.sin_family = AF_INET; serveraddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); serveraddr.sin_port = htons(UDPPORT); server_addr_length = sizeof(serveraddr); // 使用bind() 函数绑定监听端口，将套接字文件描述符和地址类型变量（struct sockaddr_in ）进行绑定； if( bind(serverfd, (struct sockaddr *) &serveraddr, server_addr_length) < 0){ perror("bind() error"); exit(1); } // 接收客户端的数据，使用recvfrom() 函数接收客户端的网络数据； client_addr_length = sizeof(sockaddr_in); int recv_length = 0; recv_length = recvfrom(serverfd, recvline, sizeof(recvline), 0, (struct sockaddr *) &clientaddr, &client_addr_length); cout |
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