UDP 与 TCP 调用接口的差异：面试高频问题解析与实战总结

在日常开发中，我们经常使用封装良好的 TCP 协议栈，比如 HTTP 客户端、Moudou 网络库等，因此很少从“裸 API”角度深入了解 TCP 和 UDP 的套接字调用流程。但在一些系统底层开发或者网络编程面试中，常被问到“TCP 和 UDP 的调用流程差异”，本文旨在通过对比这两种协议的套接字接口（Socket API），帮助我们从实战角度梳理其区别，提升面试应对能力。

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一、TCP 与 UDP 套接字调用流程对比

操作步骤	TCP（面向连接）	UDP（无连接）
创建套接字	socket()	socket()
绑定地址	bind()（可选，客户端通常不显式绑定）	bind()（服务端通常绑定）
监听连接	listen()	❌（UDP 无需监听）
接收连接	accept()	❌（UDP 无连接，无 accept）
连接远端	connect()（客户端调用）	可选：可 connect()，也可不调用
发送数据	send() / write()（仅在连接建立后）	sendto()（需提供目标地址）或 send()（已 connect）
接收数据	recv() / read()	recvfrom() 或 recv()（已 connect）
关闭连接	close()	close()

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二、UDP 缺失的接口详解

UDP 相较于 TCP，缺失了“面向连接”的一整套接口调用，如下：

1. listen()

   • 作用于 TCP：监听某个端口，等待连接请求。

   • UDP 无需监听，因为它是无连接的，每个到来的报文可以直接接收。

2. accept()

   • TCP 使用该函数从监听队列中取出一个已连接的 socket。

   • UDP 不存在连接队列，自然也不需要 accept。

3. write() / send()（仅用于连接套接字）

   • TCP 必须经过 connect/accept 建立连接后才能使用。

   • UDP 如果未使用 connect()，不能直接调用 send，需使用 sendto()。

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三、UDP 特有或灵活的接口行为

虽然接口上“缺失”了一些 TCP 所需的调用，但 UDP 也有自己灵活之处：

• sendto() / recvfrom()

  • 适用于无需绑定连接的场景，每次传输都指定对端地址，灵活应对多客户端。

• connect() 可选

  • UDP 虽是无连接，但也可以调用 connect() 来设定默认目标地址，之后就可以使用 send()/recv()，系统会隐式丢弃来自其他地址的包。

  • 好处是调用时简洁，提高效率。

• 适合广播、多播

  • TCP 无法进行广播/多播；UDP 支持通过 setsockopt() 开启广播、配置多播组。

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四、开发者常见误区与面试提醒

1. “UDP 无需 bind()？”

• ❌错。UDP 服务端一般需要 bind()，否则不会接收到数据。

2. “UDP 无状态就不能使用 connect()？”

• ❌错。UDP 的 connect() 只是设定目标地址，并非建立真正连接。

3. “UDP 更简单”？

• ✅接口流程确实更短，但开发者需自行处理会话管理、数据可靠性、顺序等问题。

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五、代码对比示例

TCP 服务器伪代码（C 风格）

int listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
bind(listenfd, ...);
listen(listenfd, SOMAXCONN);
int connfd = accept(listenfd, ...);
recv(connfd, ...);
send(connfd, ...);
close(connfd);

UDP 服务器伪代码

int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
bind(sockfd, ...);
recvfrom(sockfd, buffer, ..., &client_addr, ...);
sendto(sockfd, buffer, ..., &client_addr, ...);

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六、适用场景差异总结

协议	特点	适用场景
TCP	面向连接、可靠、顺序、流式	Web服务、大文件传输
UDP	无连接、不保证可靠和顺序、报文式	DNS、音视频流、游戏、IoT、广播

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七、总结

• TCP 多了一整套连接管理接口（listen/accept），适合需要可靠性和状态跟踪的场景；

• UDP 接口简洁，但开发者需额外处理可靠性逻辑；

• 面试时建议从接口流程图和代码对比角度进行讲解，配合典型场景举例，能快速展示掌握深度。

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如果你也有从封装库转向裸 socket 编程的需求，或者想强化网络编程基础，理解这些基础接口的区别会对你帮助巨大。