【网络】1.UDP通信

UDP通信

1 server
- 1.1 server建立的步骤
- 1.2 运行server
2 client
- 2.1 client的建立步骤
- 2.2 运行client
3 总结
- 3.1 server
- 3.2 client

1 server

server的启动方式是：./udpserver 8080 --> 格式就是./proc port端口

port端口自己指定

1.1 server建立的步骤

在这里插入图片描述

获取文件描述符

_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);  //AF_INET:表示ipv4. SOCK_DGRAM:表示UDP

socket函数就是创建套接字，返回值_sockfd就是文件描述符。
2. 获取套接字，并填充

1.套接字的内容有哪些？

套接字是一个结构体，sockaddr是套接字。
套接字分为三种：网络套接字，域间套接字和原始套接字。

可以将网络套接字/域间套接字/原始套接字看作是套接字的子类
sockaddr_in/sockaddr_un继承自sockaddr

1. 填充套接字

主要就填充三个部分：
在这里插入图片描述

sin_family:直接填充为AF_INET就行了。

local.sin_family = AF_INET;

sin_port:直接填充我们服务器启动的端口号。

local.sin_port = _port;

sin_addr:填充为我们服务器启动的ip地址。

但是这里有一个需要注意的地方：

2.sin_addr是struct in_addr类型,ip地址是string类型,该如何进行赋值呢？
在这里插入图片描述

所以，一路往下调用,最终就是uint32_t类型。

这里的uint32_t类型是网络中的ip地址类型，我们日常使用中为了方便，采用的是点分十进制(也就是string类型)。因此，需要将string转换为uint32_t类型。

这样的转化，可以使用inet_addr()函数。

local.sin_addr.s_addr = inet_addr(_ip.c_str());

将套接字和ip地址和port端口进行绑定

3.为什么要进行绑定，之前不是已经将ip地址和port填充给套接字了吗？

在绑定之前，sockaddr_in是在栈区上的，操作系统根本不知道设的值是什么，只有使用bind之后，才真正将IP地址和端口号绑定到了操作系统中。

bind()函数接口

 int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

sockfd : 之前socket()函数返回的文件描述符
addr:套接字。我们的套接字是sockaddr_in类型（网络套接字），因此需要强转
addrlen:套接字的长度，sizeof(addr)
返回值：创建成功返回0，创建失败返回-1

1.2 运行server

本文想实现的功能是：客户端发送信息，服务端接收。

服务端要通过文件描述符得到客户端发来的内容，因此需要recvform()函数：

ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags, struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);

sockfd : 创建套接字时返回的文件描述符fd。
buf : 用来存储从网络中读取下来的数据的。
len : buf缓冲区的大小。
flags : 读取的方式，一般设置为0，即阻塞读取数据。
sockaddr* src_addr : 输出型参数，同样传参sockaddr_in结构体，系统会自动对这个结构体进行填充，可以获取数据的来源，包括发送方的地址类型，端口号port以及IP地址。
addrlen是第五个输出型结构体变量的大小所在的地址，注意类型是socklen_t*的，和bind的时候不一样。
返回值ssize_t，返回读取到的数据个数，单位是字节，如果读取失败则返回-1。

里面传的参数是指针类型的参数，都可以获得他们的值。

struct sockaddr_in client;  //记录客户端（发送方）的ip地址和端口号socklen_t len = sizeof(client);//通过recvfrom拿到client结构体的ip地址，port端口等,因为sockaddr* src_addr是输出型参数int n = recvfrom(_sockfd, inbuffer, sizeof(inbuffer) - 1, 0, (sockaddr*)&client, &len);

2 client

流程：
client需要向server发送信息，因此，需要知道server的ip地址和port。在启动的时候已经知道了。只需要将ip地址和port填充到server的套接字中就行了。最后通过sendto()函数将要写入的内容通过文件描述符写到套接字中。

2.1 client的建立步骤

client的启动方式是：./udpclient 127.0.0.0.1 8080 --> 格式就是./proc ip地址 port端口

填充server的套接字

string serverip = argv[1];
uint16_t serverport = stoi(argv[2]);struct sockaddr_in server;
bzero(&server, sizeof(server));//填充套接字结构体
server.sin_family = AF_INET;
server.sin_addr.s_addr = inet_addr(serverip.c_str());
server.sin_port = htons(serverport);

通过socket()获取文件描述符
过程和建立server相同。

int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

4.client需要绑定吗？

客户端在发送数据时不一定需要显式绑定，因为系统会自动分配一个可用端口。客户端只需要指定目标服务器的地址和端口即可，操作系统会自动完成本地端口的分配。因此，对于客户端，bind 是可选的。

2.2 运行client

使用sendto()函数，将message的内容通过文件描述符写到server的套接字中。

string message;
char buffer[1024];while(true)
{cout << "please enter@ ";getline(cin, message);sendto(sockfd, message.c_str(), message.size(), 0, (const struct sockaddr*)&server, sizeof(server));
}

3 总结

3.1 server

根据 ./proc port的输入，得到服务器的端口
使用socket()函数获得文件描述符
填充server的套接字，包括sin_family/sin_addr/sin_port
使用bind()函数将得到的套接字和文件描述符/ip地址/port端口进行绑定
使用recvfrom()函数，通过文件描述符获得client发来的消息。可以根据recvfrom()的输出型参数获得client的套接字，从而获得client的ip地址和port端口。