以udp协议创建通信服务器

概念图

 创建服务器让A,B主机完成通信。

认识接口

socket

 返回值：套接字，你可以认为类似fd

参数：

1. domain->:哪种套接字，常用AF_INET(网络套接字)、AF_LOCAL(本地套接字)
2. type->：发送数据类型，常用 SOCK_DGRAM（以数据报式发送）
3. protocol->:一般填0，自动推导类型或者IPPROTO_UDP、IPPROTO_TCP。

创建一个套接字，类似创建一个文件标识符fd。

先介绍些结构体类型

struct sockaddr
struct sockaddr_in
struct sockaddr_un

_in结构体中保存的是ip\port数据，而_un中保存的则是本地的数据

udp协议为了本地通信与网络通信同一套接口兼容，所以先将sockaddr_in/_un强转成sockaddr类型传入各个函数，在函数中判断前2个字节类型，来做本地通信或者网络通信。

bind

将套接字绑定，一般来说套接字绑定都是服务器才会绑定的，客户端一般给操作系统自动分配ip与端口的。

返回值：成功0，失败-1.设置错误码

参数：

1. sockfd 需要绑定的套接字
2. sockaddr包含了需要与套接字绑定的ip和端口号。
3. addrlen该结构体长度。

recvfrom

用来接收数据的接收

返回值：实际接收数据的长度，-1失败

参数

1. sockfd:将从该套接字的端口和ip中取得数据
2. buff：输出型参数，将数据存放到buff中。
3. len：buff的长度
4. flags：以状态等待数据，一般填0，阻塞等待数据
5. src_addr:发送方ip+port结构体数据，输出型参数
6. 结构体数据长度

sendto

发送数据给某个主机

返回值：实际发送数据的个数，-1失败

参数

1. sockfd:将发送方的ip+port发送给对方
2. buff：输入型参数，将buff中数据发送给对方。
3. len：buff的长度;
4. flags：默认发送方式发送
5. 接收方ip+port结构体数据，根据该参数寻找对于主机
6. 结构体数据长度

sockaddr_in结构体配套函数

机器大小端的转换函数。h本地to转

以太网规定，网络传输数据一定是大端方式传输，所以我们的机器无论是大端还是小端，在网络中都会成为大端序列。

 当是为了人能看的明白，我们的ip地址一般都是以字符串的方式呈现，这样的方式我们称为点分十进制的方式。而且传入为了的ip地址可能需要改序列，所以一批接口出现了。

这些接口将字符串转为uint32_t或者将uint32_t转为字符串

代码

一份2个主机通过服务器可以聊天的代码

服务器代码：

server.hpp

#pragma once
#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>
#include <string>
#include <cstring>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include "Log.hpp"
#include <unordered_map>
using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;class udp_server
{typedef int socket_t;void ip_type(){cout << "ip:" << _ip << endl;if (_ip == "127.0.0.1"){cout << "#####本地测试#####" << endl;}else if (_ip.empty()){cout << "#####开放全部ip地址#####" << endl;}else{cout << "#####指定ip地址#####" << endl;}}void init_server(){_socket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);if (_socket < 0){Log(FATAL, "socket get fail!!![%d][%s]\n", __LINE__, __TIME__);exit(1);}struct sockaddr_in ip_port;bzero(&ip_port, sizeof(ip_port));ip_port.sin_family = AF_INET;ip_port.sin_addr.s_addr = _ip.empty() ? INADDR_ANY : inet_addr(_ip.c_str());ip_port.sin_port = htons(_port);if (bind(_socket, (struct sockaddr *)&ip_port, sizeof(ip_port)) < 0){Log(FATAL, "bind  fail!!![%d][%s]\n", __LINE__, __TIME__);exit(2);}Log(NORMAL, "udp init success!!![%d][%s]\n", __LINE__, __TIME__);}public:udp_server(uint16_t port, std::string ip = "") : _ip(ip), _port(port) {}udp_server() {}void activate(){init_server();ip_type();while (1){char buff[1024] = {0};// cout<<"buff size: "<<strlen(buff)<<endl;struct sockaddr_in client_ip_port;socklen_t len = sizeof(client_ip_port);//开始等待客户端ssize_t end = recvfrom(_socket, buff, sizeof(buff) - 1, 0, (struct sockaddr *)&client_ip_port, &len);char retbuff[1024]={0};// cout<<"buff size: "<<strlen(buff)<<endl;if (end >= 0){buff[end] = '\0';printf("[%s:%d]clint say# %s\n", inet_ntoa(client_ip_port.sin_addr), ntohs(client_ip_port.sin_port), buff);sprintf(retbuff,"[%s:%d]clint say# %s", inet_ntoa(client_ip_port.sin_addr), ntohs(client_ip_port.sin_port), buff);}else{Log(WARINNG, "recvfrom Message have fail [%d][%s]\n", __LINE__, __TIME__);}//处理数据。char key[64];snprintf(key,sizeof(key),"%s-%u",inet_ntoa(client_ip_port.sin_addr),client_ip_port.sin_port);auto it = _users.find(key);if(it==_users.end()){cout<<key<<endl;cout<<key<<" :放入客户端"<<endl;_users.insert({key,client_ip_port});}// cout<<"end : "<<end<<endl;//反馈for(auto&it:_users){if(client_ip_port.sin_addr.s_addr==it.second.sin_addr.s_addr){continue;}sendto(_socket, retbuff, sizeof retbuff, 0, (struct sockaddr *)&(it.second), sizeof(it.second));}Log(Debug, "sendto Message have fail [%d][%s]\n", __LINE__, __TIME__);}}private:socket_t _socket;std::string _ip;uint16_t _port;std::unordered_map<std::string, struct sockaddr_in> _users;
};

server.cpp

#include "server.hpp"
#include <memory>
using std::shared_ptr;
void SERVERUER()
{std::cout<<"./server + ip + port"<<std::endl;
}int main(int argc,char*argv[])
{if(argc==2||argc==3){cout<<"argc:"<<argc<<endl;if(argc==2){in_port_t port=atoi(argv[1]);shared_ptr<udp_server> server_ptr(new udp_server(port));server_ptr->activate();}else{in_port_t port=atoi(argv[2]);std::string ip=argv[1];shared_ptr<udp_server> server_ptr(new udp_server(port,ip));server_ptr->activate();}}else{SERVERUER();}return 0;
}

客户端代码

client.cpp

#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>
#include <string>
#include <cstring>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/un.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include "Log.hpp"
#include <pthread.h>
using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
typedef int socket_t;void CLIENTUER()
{std::cout << "./client + ip + port" << std::endl;
}void *thread_func(void *ages)
{socket_t *_socket = (socket_t*)ages;char get_messages[102];struct sockaddr_in temp;bzero((void *)&temp, sizeof(temp));socklen_t len(sizeof temp);while (1){ssize_t end = recvfrom(*_socket, get_messages, sizeof(get_messages) - 1, 0, (struct sockaddr *)&temp, &len);if (end >= 0){get_messages[end] = 0;std::cout<< get_messages << std::endl;}}return nullptr;
}int main(int argc, char *argv[])
{if (argc != 3){CLIENTUER();exit(1);}socket_t _socket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);pthread_t tid;pthread_create(&tid,nullptr,thread_func,(void*)&_socket);std::string messages;struct sockaddr_in server_ip_port;bzero(&server_ip_port, sizeof(server_ip_port));server_ip_port.sin_family = AF_INET;server_ip_port.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);server_ip_port.sin_port = htons(atoi(argv[2]));socklen_t len = sizeof(server_ip_port);while (1){fflush(stdout);std::getline(std::cin, messages);sendto(_socket, messages.c_str(), messages.size(), 0, (struct sockaddr *)&server_ip_port, len);}return 0;
}