Linux udp编程

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udp通信原理

udp是用户数据报协议，不面向链接的不可靠传输。
udp协议使用socket进行通信，socket包含两个部分：(ip-port)，可以表示网络中的某个主机和某个进程。

udp通信服务端建立如下
1).创建socket。
2).将socket和本地ip和port，bind。
3).使用recvfrom，sendto接口，接收，发送信息。
udp客户端建立如下
1).创建socket。
2).本地隐式将sokcet和本地ip和port绑定。
3).使用recvfrom，sendto接口，接收，发送信息。

udp通信接口

支持udp通信接口较多。

socket创建

socket接口如下

参数1：domain，决定通信域，其接收一些宏，如AF_INET(ipv4)，AF_INET(ipv6)，同时也可以基于udp进行域间通信，还可以进行网络管理，还可以跨网络通信。
参数2：type，决定套接字通信类型，依旧接收一个宏，如SOCK_DGRAM，及代表数据报通信。
参数3：protocol，当前两个参数决定后，该参数传递0。
retval：返回一个socket值，socket在底层是一个文件描述符，上层的进程就是通过该描述符通信的，类似于打开网卡。

当domain = AF_INET，type = SOCK_DGRAM代表udp通信。

网络通信结构体

struct sockaddr，struct sockaddr_in，struct sockaddr_un。

sockaddr是父类接口，其他接口是子类接口，在使用的时候，我们都使用sockaddr_in/sockaddr_un，但是在使用参数的时候，为了保证可以通用一个接口，在接口参数设计的时候，都使用的是sockaddr。
1).sockaddr_in：用于网络间通信，其结构体如下。

在该结构体中，存在sin_port，sin_addr(结构体)，sin_family(指定通信域)。

bind port和ip

bind接口如下

参数1：sockfd，传入一个sock文件描述符，代表绑定某个socket。
参数2：addr，传入当地的，要绑定的ip和端口号，在服务端，sockaddr_in中，我们一般不绑定一个确定的ip，而通过宏INADDR_ANY，来代表当前主机。
参数3：addrlen，将参数2的大小算出，传入其中。
retval：小于零，代表bind函数错误。

接收信息接口

recvfrom接口如下

参数1：sockfd，从那个sockfd中接收信息。
参数2：buf，将接收到的信息放入buf中。
参数3：len，代表buf中的有效个数。
参数4：flag，一般传入0.
参数5：src_addr，为了能够在接收信息后，知道信息的发送方，传入一个输出参数。
参数6：addrlen，该参数的类型是一个自定义类型，其实代表无符号整型，该参数就是传入该类型的指针。
retval：返回收到的内容的字节数。

发送信息接口

sendto接口如下

参数1：sockfd，从那个sockfd中接收信息。
参数2：buf，将发送的信息放入buf中，发送出去。
参数3：len，代表buf中的有效个数。
参数4：flag，一般传入0.
参数5：dest_addr，发送信息的目的sockaddr。
参数6：addrlen，其实代表无符号整型，直接传入一个值。

其他网络接口

在udp通信中还存在许多网络接口，如网络字节序转换接口，ip字符串到4字节相互转换接口，清空内存空间接口等等。
1).网络字节序转换接口
各个主机的字节序不同，有的主机是大端字节序，有的主机是小端字节序，为了确定内容在网络中的传递，在网络中传递的数据都是通过大端字节序传递的，所以在主机中，我们要通过网络通信，就要将传递的结构体内容转为大端。

2).ip字符串到4字节相互转换接口
在客户端，我们需要传递信息，就必须知道目的ip和port，需要将字符串ip转换为32位数字ip，
存在以下接口

inet_aton接口，将点分十进制字符ip转换为in_addr的4字节ip，返回值0，失败，非0，成功。

接口inet_ntoa，将4字节ip转换为字符串ip，该接口返回字符串的地址，该接口存在线程安全问题，该接口内部会在同一个静态区创建一个字符串，并且返回它的地址，所以多线程并发访问时，会造成线程安全问题。
3).清空内存空间接口
在使用struct sockaddr_in/struct sockaddr_un接口时，需要清空内存空间，就可以使用bzero接口。