Linux UDP网络编程完全指南（小白也能轻松掌握的UDP通信）

在Linux环境下进行网络编程，UDP（User Datagram Protocol）是一种常用的传输层协议。它简单、高效，但不可靠。本文将从零开始，带你掌握UDP编程的核心步骤，即使你是编程新手也能轻松上手。

1. 什么是UDP？

UDP是一种无连接的传输层协议，它提供了一种应用程序之间发送数据报的机制。与TCP不同，UDP不保证数据包的可靠传输，也不进行拥塞控制，因此它通常用于实时性要求高的场景，如视频会议、在线游戏等。

2. UDP与TCP的区别

• TCP：面向连接、可靠、有序、字节流。
• UDP：无连接、不可靠、无序、数据报。

3. Linux下UDP编程流程

在Linux系统中，UDP编程主要使用socket API。基本步骤包括：创建socket、绑定地址（可选）、发送/接收数据、关闭socket。

4. 创建socket

使用socket()函数创建UDP套接字：

    int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if (sockfd < 0) {    perror("socket creation failed");    exit(EXIT_FAILURE);}  

5. 绑定地址

服务器需要绑定一个固定的端口，客户端可以绑定也可以不绑定。使用bind()函数：

    struct sockaddr_in servaddr;memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));servaddr.sin_family = AF_INET;servaddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;servaddr.sin_port = htons(8888);if (bind(sockfd, (const struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0) {    perror("bind failed");    exit(EXIT_FAILURE);}  

6. 发送数据（sendto）

使用sendto()发送数据到指定地址：

    char buffer[] = "Hello UDP";struct sockaddr_in destaddr;destaddr.sin_family = AF_INET;destaddr.sin_port = htons(8888);inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &destaddr.sin_addr);int n = sendto(sockfd, buffer, strlen(buffer), 0,               (const struct sockaddr *)&destaddr, sizeof(destaddr));if (n < 0) {    perror("sendto failed");}  

7. 接收数据（recvfrom）

使用recvfrom()接收数据，并获取发送方地址：

    char buffer[1024];struct sockaddr_in cliaddr;socklen_t len = sizeof(cliaddr);int n = recvfrom(sockfd, buffer, sizeof(buffer), 0,                 (struct sockaddr *)&cliaddr, &len);if (n < 0) {    perror("recvfrom failed");} else {    buffer[n] = "�";    printf("Received: %s", buffer);}  

8. 关闭socket

通信结束后，调用close()关闭套接字：

    close(sockfd);  

9. 完整示例代码

下面是一个简单的UDP服务器和客户端示例：

UDP服务器

    // server.c#include #include #include #include #include int main() {    int sockfd;    struct sockaddr_in servaddr, cliaddr;    char buffer[1024];    socklen_t len;    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);    memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));    servaddr.sin_family = AF_INET;    servaddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;    servaddr.sin_port = htons(8888);    bind(sockfd, (const struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));    printf("UDP server listening on port 8888...");    len = sizeof(cliaddr);    int n = recvfrom(sockfd, buffer, sizeof(buffer), 0, (struct sockaddr *)&cliaddr, &len);    buffer[n] = "�";    printf("Client: %s", buffer);    close(sockfd);    return 0;}  

UDP客户端

    // client.c#include #include #include #include #include int main() {    int sockfd;    struct sockaddr_in servaddr;    char *message = "Hello UDP server";    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);    memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));    servaddr.sin_family = AF_INET;    servaddr.sin_port = htons(8888);    inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &servaddr.sin_addr);    sendto(sockfd, message, strlen(message), 0, (const struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));    printf("Message sent.");    close(sockfd);    return 0;}  

10. 注意事项

• UDP不保证数据到达，应用层需要自行处理丢包。
• 数据报大小限制：通常建议不超过MTU（1500字节），避免IP分片。
• 端口号范围：0-1023为特权端口，一般使用1024-65535。
• 在Linux中编译需链接网络库，但UDP默认不需要额外库，直接使用gcc server.c -o server即可。

通过本文的学习，你应该已经掌握了Linux下UDP网络编程的基本方法。多动手实践，才能真正理解socket编程的精髓。