了解C语言中的UDP通信

UDP通信的基础知识

在计算机网络中，UDP是一种无连接的传输协议，它会将数据包发送到指定的网络地址而 不需要确认数据是否有效或已到达，因此它被广泛用于需要高速传输数据的应用程序。C语言中通过socket接口来实现UDP通信，主要包括以下三个步骤：

创建套接字

在C语言中，我们可以通过socket()函数来创建一个套接字，其语法格式如下所示：```cint socket(int domain, int type, int protocol);```其中，domain参数用于指定套接字的地址族，一般使用AF_INET表示IPv4地址族；type参数指定套接字的类型，可以是SOCK_STREAM流式套接字或SOCK_DGRAM报式套接字，UDP通信一般使用后者；protocol参数指定套接字所使用的传输协议，0表示由系统自动选择。

发送数据

在创建好套接字之后，我们可以使用sendto()函数来发送UDP数据包，其语法格式如下所示：```cssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags, const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);```其中，sockfd参数是由socket函数返回的套接字描述符，buf参数是要发送数据的缓冲区指针，len参数是要发送数据的长度，flags参数一般设置为0，dest_addr参数是目标地址的sockaddr结构体指针，addrlen参数是该结构体的大小。

接收数据

服务器端的接收数据可以通过recvfrom()函数来实现，其语法格式如下所示：```cssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags, struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);```其中，sockfd和flags参数的含义与sendto()函数相同，buf参数是接收缓冲区指针，len参数是缓冲区长度，src_addr参数是发送端地址的sockaddr结构体指针，addrlen参数用于获取该结构体的大小。

实现C语言中的UDP通信

下面我们通过一个简单的示例来演示如何在C语言中实现UDP通信。

服务端代码

```c#include #include #include #include #include #include #define BUF_SIZE 30void error_handling(char *message);int main(int argc, char *argv[]){ int serv_sock; char message[BUF_SIZE]; int str_len; socklen_t clnt_adr_sz; struct sockaddr_in serv_adr, clnt_adr; if(argc!=2) { printf(\"Usage : %s \\", argv[0]); exit(1); } serv_sock=socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0); if(serv_sock==-1) error_handling(\"UDP socket creation error\"); memset(&serv_adr, 0, sizeof(serv_adr)); serv_adr.sin_family=AF_INET; serv_adr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY); serv_adr.sin_port=htons(atoi(argv[1])); if(bind(serv_sock, (struct sockaddr*)&serv_adr, sizeof(serv_adr))==-1) error_handling(\"bind() error\"); while(1) { clnt_adr_sz=sizeof(clnt_adr); str_len=recvfrom(serv_sock, message, BUF_SIZE, 0, (struct sockaddr*)&clnt_adr, &clnt_adr_sz); sendto(serv_sock, message, str_len, 0, (struct sockaddr*)&clnt_adr, sizeof(clnt_adr)); } close(serv_sock); return 0;}void error_handling(char *message){ fputs(message, stderr); fputc('\', stderr); exit(1);}```

客户端代码

```c#include #include #include #include #include #include #define BUF_SIZE 30void error_handling(char *message);int main(int argc, char *argv[]){ int sock; char message[BUF_SIZE]; int str_len; socklen_t adr_sz; struct sockaddr_in serv_adr, from_adr; if(argc!=3) { printf(\"Usage : %s \\", argv[0]); exit(1); } sock=socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0); if(sock==-1) error_handling(\"UDP socket creation error\"); memset(&serv_adr, 0, sizeof(serv_adr)); serv_adr.sin_family=AF_INET; serv_adr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]); serv_adr.sin_port=htons(atoi(argv[2])); while(1) { fputs(\"Insert message(q to quit): \", stdout); fgets(message, sizeof(message), stdin); if(!strcmp(message,\"q\\") || !strcmp(message,\"Q\\")) break; sendto(sock, message, strlen(message), 0, (struct sockaddr*)&serv_adr, sizeof(serv_adr)); adr_sz=sizeof(from_adr); str_len=recvfrom(sock, message, BUF_SIZE, 0, (struct sockaddr*)&from_adr, &adr_sz); message[str_len]=0; printf(\"Message from server: %s\", message); } close(sock); return 0;}void error_handling(char *message){ fputs(message, stderr); fputc('\', stderr); exit(1);}```

总结

UDP通信由于具有高效、简单、可靠、灵活等特点，一直是计算机网络中比较重要的一种通信方式。在C语言中，通过socket接口可以很方便地实现UDP通信，只需要调用相应的函数并设置参数即可。但是，在实际应用中，UDP也存在一些缺点，例如数据包的顺序和丢失问题，因此需要在实际应用中结合实际情况选择合适的通信方式。

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