12.udp

1. UDP特性

• 连接特性：无链接，通信前无需像TCP那样建立连接。
• 可靠性：不可靠，不保证数据按序到达、不保证数据无丢失或重复。
• 数据传输：适合传输大数据，但实际传输受网络MTU等因素限制。

2. UDP编程框架（C/S模式）

• 服务器端流程：
  1. 创建套接字：调用socket()函数，参数为(PF_INET,SOCK_DGRAM,0)。
  2. 绑定地址：使用bind()函数，绑定服务器地址和端口，此步骤为必选。
  3. 接收数据：通过recvfrom()函数接收客户端发送的数据。
  4. 关闭套接字：通信结束后，调用close()函数关闭套接字。
• 客户端流程：
  1. 创建套接字：同样调用socket(PF_INET,SOCK_DGRAM,0)。
  2. 绑定地址：bind()函数为可选操作，若需要固定客户端端口则绑定。
  3. 发送数据：利用sendto()函数向服务器发送数据。
  4. 关闭套接字：完成通信后，用close()关闭套接字。

3. UDP发送接收函数

• sendto函数：
  • 功能：用于UDP协议中向对方发送数据。
  • 参数：
    • sockfd：本地的套接字id。
    • buf：本地的数据存储，一般是要发送的数据。
    • len：要发送的数据长度。
    • flags：发送数据方式，0表示阻塞发送。
    • dest_addr：必选，表示要发送到的目标主机信息结构体。
    • addrlen：目标地址长度。
  • 返回值：成功返回发送的数据长度，失败返回 -1。
• recvfrom函数：
  • 功能：用于UDP协议中获取对方发送的数据。
  • 参数：
    • sockfd：本地的套接字id。
    • buf：要存储数据的内存区，一般是数组或者动态内存。
    • len：要获取的数据长度，一般是buf的大小。
    • flags：获取方式，0表示阻塞。
    • src_addr：可选，表示对方的地址信息结构体，如果为NULL，表示不关心对方地址。
    • addrlen：对方地址信息结构体大小，如果src_addr是NULL，则该值也为NULL。
  • 返回值：成功返回接收到的数据长度，失败返回 -1。

4. UDP编程练习

• 验证UDP无链接性质的测试程序：编写程序，在未建立类似TCP连接的情况下，实现UDP数据的发送和接收，验证UDP无需预先连接即可通信的特性。
• 基于UDP的点对点聊天程序：利用UDP的发送和接收函数，实现两个端点之间的实时消息交互功能。
• 基于UDP的聊天室程序：
  • 注册过程：每个客户端在服务器端进行注册，服务器记录客户端信息。
  • 消息转发：服务器接收任意客户端发送的消息，并将其转发给所有在线客户端。
  • 下线通知：当任意客户端下线时，服务器负责通知其他在线用户主机。