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Linux Socket编程之UDP

Linux Socket编程之UDP

小白也能轻松掌握的UDP通信实战教程

欢迎来到Linux UDP编程的世界!如果你对网络编程感到陌生,或者想快速掌握无连接的通信方式,这篇文章就是为你准备的。UDP(用户数据报协议)是一种简单、高效的传输层协议,特别适合实时性要求高、允许少量丢包的场景,比如视频流、游戏和DNS查询。本文将通过详细的步骤和实例,带你理解并实践UDP通信的核心流程。

Linux Socket编程之UDP UDP编程  socket函数 UDP通信 客户端服务器 第1张

一、UDP编程核心函数

在Linux环境下,UDP编程主要使用以下socket函数族:

  • socket():创建套接字,指定协议族为AF_INET,类型为SOCK_DGRAM,协议为0(自动选择UDP)。
  • bind():将套接字绑定到本地地址和端口,服务器端必须调用,客户端可选。
  • sendto():向指定目标地址发送数据报。
  • recvfrom():接收数据报,并获取发送方地址。
  • close():关闭套接字。

二、UDP通信流程(客户端/服务器模型)

下面通过一个简单的回声示例来展示UDP客户端服务器的基本工作方式:服务器接收客户端消息,并原样返回。

1. UDP服务器端代码(server.c)

    #include #include #include #include #include int main() {    int sockfd;    struct sockaddr_in server_addr, client_addr;    char buffer[1024];    socklen_t addr_len = sizeof(client_addr);    // 1. 创建UDP套接字    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);    // 2. 绑定地址和端口    memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));    server_addr.sin_family = AF_INET;    server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;    server_addr.sin_port = htons(8888);    bind(sockfd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr));    printf("UDP服务器启动,监听端口 8888...");    while (1) {        // 3. 接收客户端消息        int n = recvfrom(sockfd, buffer, 1024, 0, (struct sockaddr*)&client_addr, &addr_len);        buffer[n] = "�";        printf("收到来自 %s:%d 的消息: %s", inet_ntoa(client_addr.sin_addr), ntohs(client_addr.sin_port), buffer);        // 4. 原样返回        sendto(sockfd, buffer, n, 0, (struct sockaddr*)&client_addr, addr_len);    }    close(sockfd);    return 0;}  

2. UDP客户端代码(client.c)

    #include #include #include #include #include int main() {    int sockfd;    struct sockaddr_in server_addr;    char buffer[1024] = "Hello, UDP!";    socklen_t addr_len = sizeof(server_addr);    // 1. 创建套接字    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);    // 2. 设置服务器地址    memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));    server_addr.sin_family = AF_INET;    server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");    server_addr.sin_port = htons(8888);    // 3. 发送消息    sendto(sockfd, buffer, strlen(buffer), 0, (struct sockaddr*)&server_addr, addr_len);    printf("发送消息到服务器: %s", buffer);    // 4. 接收回声    int n = recvfrom(sockfd, buffer, 1024, 0, (struct sockaddr*)&server_addr, &addr_len);    buffer[n] = "�";    printf("收到服务器回声: %s", buffer);    close(sockfd);    return 0;}  

三、关键点解释

UDP通信中,sendto()recvfrom()是核心函数。它们直接操作数据报,无需建立连接。服务器通过bind()固定端口,而客户端可以省略bind(),由内核自动分配临时端口。注意:UDP报文可能丢失、乱序,因此应用层需要处理这些情况(如加入超时重传)。

四、编译与运行

在Linux终端中,使用gcc编译:

    gcc server.c -o server./server  
    gcc client.c -o client./client  

先运行服务器,再运行客户端,即可看到通信效果。

五、总结

本文带你走完了Linux UDP编程的全过程。通过简单的回声示例,你掌握了UDP套接字的创建、绑定、发送和接收。UDP虽然简单,但在实际应用中需结合具体场景设计可靠性机制。希望这篇教程能帮助你迈出网络编程的第一步!

关键词:Linux UDP编程、socket函数、UDP通信、客户端服务器