【嵌入式学习历程17】Linux网络编程(UDP篇)

2019-07-12 15:34发布

什么是UDP
UDP即用户数据报协议,它是一种无连接的协议,因此不需要像TCP那样通过三次握手来建立一个连接。同时,一个UDP应用可同步作为应用的客户或服务器方。由于UDP协议并不需要建立一个明确的连接,因此建立UDP应用要比建立TCP应用简单的多。
UDP在数据传输过程中延迟小、数据传输效率高,适合可靠性要求不高的应用程序,或可以保障可靠性的应用程序。通常音频、视频和普通数据在传送时使用UDP较多。 使用
在选择使用协议的时候,选择UDP必须要谨慎。在 网络质量令人十分不满意的环境下,UDP协议数据包丢失会比较严重。但是由于UDP的特性:它不属于连接型协议,因而具有资源消耗小,处理速度快的优点,所以通常音频、视频和普通数据在传送时使用UDP较多,因为它们即使偶尔丢失一两个数据包,也不会对接收结果产生太大影响。比如我们聊天用的ICQ和 QQ就是使用的UDP协议。 TCP与UDP的比较
为了更好的理解UDP,经常把TCP与UDP拿来做比较,下面我们来对比一下两者的区别。
1、最主要的区别 : TCP是面向连接的传输控制协议,而UDP提供了无连接的数据报服务;
2、TCP具有高可靠性,确保传输数据的正确性,不出现丢失或乱序;UDP在传输数据前不建立连接,不对数据报进行检查与修改,无须等待对方的应答,所以会出现分组丢失、重复、乱序,应用程序需要负责传输可靠性方面的所有工作;
3、UDP具有较好的实时性,工作效率较TCP协议高;
4、UDP段结构比TCP的段结构简单,因此网络开销也小。 使用UDP协议的网络编程
先了解一下大致的流程(本人手绘,请不要嫌弃):
这里写图片描述
看起来有没有似曾相识呢,其实跟TCP协议流程差不多,只不过比TCP简单,因为UDP是一种无连接协议,所以服务器不需要监听(listen)以及接受请求(accept),客户端也不需要连接服务器(connect) 下面用代码来实现基本功能: /********************************************* File Name: UdpServer.c Author: huazai Description: UDP Fuction List: **********************************************/ #include #include #include #include #include #include #include #include #define PORT 8888 //端口号 struct info { char buf[100]; int port; }; int main() { int sockfd, ret, length, j, i = 0; struct sockaddr_in server_addr; struct sockaddr_in client_addr[20] = {0}; struct sockaddr_in tmp_addr; struct info RecvBuf; sockfd = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0); if (-1 == sockfd) { perror("socket"); exit(1); } bzero(&server_addr, sizeof(server_addr)); //清零初始化 server_addr.sin_family = PF_INET; server_addr.sin_port = PORT; server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); ret = bind(sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)); if (-1 == ret) { perror("bind"); exit(1); } while(1) { length = sizeof(client_addr[0]); ret = recvfrom(sockfd, &RecvBuf, sizeof(RecvBuf), 0, (struct sockaddr *)&tmp_addr, &length); //接收客户端消息 if (ret < 0) { perror("recvfrom"); exit(1); } printf("Recv From Client %d : %s ", tmp_addr.sin_port, RecvBuf.buf); if (0 == i) { client_addr[0].sin_family = tmp_addr.sin_family; client_addr[0].sin_port = tmp_addr.sin_port; client_addr[0].sin_addr.s_addr = tmp_addr.sin_addr.s_addr; i++; } else { for (j = 0; j < i; j++) { if (tmp_addr.sin_port == client_addr[j].sin_port) { break; } if (j == i - 1) { client_addr[i].sin_family = tmp_addr.sin_family; client_addr[i].sin_port = tmp_addr.sin_port; client_addr[i].sin_addr.s_addr = tmp_addr.sin_addr.s_addr; i++; } } } if(!strcmp(RecvBuf.buf, "bye")) //以bye结束 { break; } strcat(RecvBuf.buf, "-server"); //服务器将收到的客户端的消息加上"-server" for (j = 0; j < i; j++) { if(RecvBuf.port == client_addr[j].sin_port) { break; } if (j == i - 1) { break; } } ret = sendto(sockfd, &RecvBuf, sizeof(RecvBuf), 0, (struct sockaddr *)&client_addr[j], sizeof(client_addr[j])); //转发给客户端 if (ret < 0) { perror("sendto"); exit(1); } memset(&RecvBuf, 0, sizeof(RecvBuf)); //清空缓冲区 } return 0; } /*************************************************** File Name: UdpClient.c Author: huazai Description: UDP Fuction List: date: 2017.12.13 ***************************************************/ #include #include #include #include #include #include #include #include #define PORT 8888 struct info { char buf[100]; int port; }; /* 发送消息 */ void *Send(void *arg) { struct info SendBuf; struct sockaddr_in server_addr; int ret; bzero(&server_addr, sizeof(server_addr)); server_addr.sin_family = PF_INET; server_addr.sin_port = PORT; server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); while(1) { scanf("%s %d", SendBuf.buf, &SendBuf.port); ret = sendto(*(int *)arg, &SendBuf, sizeof(SendBuf), 0, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)); //发送消息给服务器 if (ret < 0) { perror("sendto"); exit(1); } if(!strcmp(SendBuf.buf, "bye")) //以bye结束 { break; } bzero(&SendBuf, sizeof(SendBuf)); } } /* 接收消息 */ void *Recv(void *arg) { while(1) { struct sockaddr_in server_addr; struct info RecvBuf; int ret, length; length = sizeof(server_addr); ret = recvfrom(*(int *)arg, &RecvBuf, sizeof(RecvBuf), 0, (struct sockaddr *)&server_addr, &length); if (ret < 0) { perror("recvfrom"); exit(1); } printf("Receive : %s ", RecvBuf.buf); } } int main() { int sockfd, ret, length; char buf[100] = {0}; pthread_t tid[2] = {0}; struct sockaddr_in server_addr; sockfd = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0); if (-1 == sockfd) { perror("socket"); exit(1); } /* 创建两个线程 */ ret = pthread_create(&tid[0], NULL, Send, (void *)&sockfd); //线程发送消息 if (ret < 0) { perror("create1"); exit(1); } ret = pthread_create(&tid[1], NULL, Recv, (void *)&sockfd); //线程接收消息 if (ret < 0) { perror("create2"); exit(1); } pthread_join(tid[0], NULL); //等待 pthread_join(tid[1], NULL); close(sockfd); return 0; }