关于UDP双向通信原理解释与范例

注:本文不提供UDP通信的头文件

OK.Let‘s do it;

首先,我们需要了解什么叫做UDP，之前博主有些过TCP的通信范例，我们可以了解到TCP的通信是一个稳定的，可以进行双边通信的方式。同样附带上进程or线程or IO多路复用技术则可以实现一个服务器对接多个客户端。

而UDP,是可以通过自身绑定的端口号直接实现一个服务器对接多个客户端。当然，我也不是说它是很牛逼的，这个技术固然很好，但也有缺点。UDP本身的网络通信是不稳定的，从概率学上讲使用这种技术一定会在某个时间，某个地点，丢失某些数据。SO，I'm not advice use it. BUT，因为总有一些同学希望可以了解这种通信，那么就浅浅的说亿下下。

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一,关于UDP与TCP之前通信方式的建立区别。

首先来讲一下，TCP的建立流程：如下

TCP服务器:【创建自身socket文件】->【绑定自身的IP号与端口号】->【建立监听线】->【接收外部发来的接入请求or数据】->【开始收or发数据】 对应的函数分别为 socket、bind、listen、accept、(send | recv)

TCP客户端：【创建socket】->【搜寻ip和port请求接入】->【开始收or发数据】对应的函数为: socket 、connect、(send | recv)

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接下来讲一下，UDP的建立流程：如下

UDP服务器:【创建自身socket文件】->【绑定自身的端口号】->【开始收or发数据】对应的函数为socket、bind、(sendto | recvfrom)

UDP客户端:【创建自身socket文件】->【搜寻port】->【开始收or发数据】对应的函数为socket、(sendto | recvfrom)

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对比一下，是不是少了accept和listen函数，其次收发数据换成了sendto和recvfrom函数。其他的都一样。

但其实大体上思路没有变化，只是把accept和listen函数里面的参数加入到了原本的(send | recv) 两个函数中，然后换个名字就行了。

那么我们可以看一下这几个函数的详细信息，如下：send

举例子：将缓冲区buf里面的内容发送至通过socket已链接的对端。

char buf[20]={0};
send(socket,buf,sizeof(buf),0);

同理recv(socket,buf,sizeof(buf),0);就是将通过socket链接对端发送的数据放到buf里。

再来看一下关于sendto的说明：sendto

来，举个栗子:将结构体BB捕捉的IP地址和端口号通过socket链接，再把buf里面的内容发出去

char buf[20]={0};
sendto(socket,buf,strlen(buf),0,(struct sockaddr *)&BB,client);

同理recvfrom(socket,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr *)&BB,&client);就是将socket链接的对端发送的数据放到buf里。结构体BB为固定端口号，IP不固定。

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听迷糊了是不？来，上实际例子和操作。

二，关于UDP通信实际操作

如下：UDP服务器

#include "../../all.h"
int main(int argc, const char *argv[])
{int fa=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); //创建UDP类型套接字  使用协议为sock_dgramif(fa<0){printf("UDP套接字文件创建失败！\n"); return -1;}struct sockaddr_in AA; //创建用于自身绑定的IP和端口号结构体文件AA.sin_addr.s_addr =INADDR_ANY;  //服务器自动接收IP地址进行绑定AA.sin_port = htons(atoi(argv[1]));AA.sin_family = AF_INET;int fb=bind(fa,(struct sockaddr*)&AA,sizeof(AA));if(fb<0){printf("绑定失败！\n");return -1;} printf("绑定成功！\n");char buf[20]={0};  //设定缓冲区用于接收客户端发来的连接请求数据while(1)  //保证接收多个客户可重复取到{struct sockaddr_in BB; //用于接收客户端发送的连接数据orIP和端口号的结构体memset(&BB,0,sizeof(BB));int client =sizeof(BB);recvfrom(fa,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&BB,&client);printf("客户端IP =%s  端口号=%d\n",inet_ntoa(BB.sin_addr),ntohs(BB.sin_port));printf("buf=%s",buf);printf("请输入需要广播的内容:");fgets(buf,sizeof(buf),stdin);sendto(fa,buf,strlen(buf),0,(struct sockaddr *)&BB,client); //发送广播内容}close(fa);return 0;
}

注*:此服务器设计是先接收到接入的IP和UDP信息，然后服务器发送一个消息至刚才接入的客户端，然后其他客户端回复一个消息才能接收到服务器下一个消息。

翻译：（哪个客户端想呼叫服务器了，就连接服务器。连接完毕后服务器必须在下一个客户端抢占通传输通道前发送消息。否则服务器发送的数据会搞错成最近一个接入的客户端）

如下：UDP客户端

#include "../../all.h"
int main(int argc, const char *argv[])
{int fa = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); if(fa<0){printf("UDP套接字文件创建失败！\n");return -1;}struct sockaddr_in AA; //创建要用的结构体，用于捕捉相应的端口号和IP号AA.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);AA.sin_port = htons(atoi(argv[2]));AA.sin_family = AF_INET;char buf[20]={0};while(1){   int len = sizeof(AA);memset(buf,0,sizeof(buf));printf("输入内容:");fgets(buf,sizeof(buf),stdin);sendto(fa,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&AA,sizeof(AA));memset(buf,0,sizeof(buf));recvfrom(fa,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr *)&AA,&len);printf("%s\n",buf);}close(fa);return 0;
}

再来看实际操作：

但本次所写的代码只能实现1:1的回复，即你发一句，我收一句。我发一句，你收一句。

所以该UDP写法存在局限性，无法实现像QQ聊天框那种情况，但是可以把这个代码嵌入到普通的对讲机中，相对而言还是不错的。

每次服务器发送的对象，只能是上一个发送数据的客户端，因为发送后我们清除了接收结构体里面携带的客户端IP和端口号，所以服务器端发送时，无法精准捕捉要回复的具体对象。

但是他也有优点，就是多对一便捷！！！

好啦，本次讲解就到此结束，若有不明白，有错的地方，欢迎私聊博主纠正。