青岛网站建设建议,四川省建设工程信息网站,下拉词排名,青岛注册公司在哪个网站申请Linux之套接字UDP实现网络通信 文章目录 Linux之套接字UDP实现网络通信1.引言2.具体实现2.1需要知道的套接字接口1.socket()2.bind()3.recvfrom()4.sendto() 2.2服务器端server.hpp2.3服务器端server.cc2.4客户端Client.cc 1.引言
套接字(Socket)是计算机网络中实现网络通信…Linux之套接字UDP实现网络通信 文章目录 Linux之套接字UDP实现网络通信1.引言2.具体实现2.1需要知道的套接字接口1.socket()2.bind()3.recvfrom()4.sendto() 2.2服务器端server.hpp2.3服务器端server.cc2.4客户端Client.cc 1.引言
套接字(Socket)是计算机网络中实现网络通信的一种编程接口。它提供了应用程序与网络通信之间的一座桥梁因为它允许应用程序通过网络发送和接收相应的数据以实现不同主机之间的通信。
通常套接字由以下两部分组成 1.网络IP和端口号IP用来标识主机而端口号可以标识到单台主机的唯一进程。 2.通信协议套接字通过规定通信协议来制定数据传输和发送的规则。常见的有TCP和UDP等协议。 TCP是一种面向连接的协议提供可靠的、有序的、基于字节流的数据传输。
UDP是一种无连接的协议提供不可靠的、无序的、基于数据报的数据传输。
我们今天要实现的是通过UDP协议实现网络通信。UDP协议通信虽然无连接不可靠可是足够简单到我们了解通信的基本原理。
那么话不多讲我们赶快看看我们学习完今天这一篇能够实现出怎么样的结果吧 我们通过实现客户端和服务器端实现了通过套接字UDP创建了一个服务器之后通过客户端链接并且通信的一个功能。
事不宜迟我们马上实现
2.具体实现
首先我们需要明确具体的大思路 先服务器端创建socket套接字并recvfrom接收到。客户端也创建套接字绑定后确定到唯一IP和端口号之后即可进行通信。
在具体实现之前我们首先需要一些必要的套接字接口
2.1需要知道的套接字接口
1.socket()
socket函数是用于创建套接字的函数创建成功返回文件描述符fd失败返回-1 int socket(int domain, int type, int protocol); 参数说明 domain 指定套接字的地址族Address Family 今天我们选择 AF_INETIPv4 地址族 type 指定套接字的类型Socket Type 今天我们选择 SOCK_DGRAM无连接的数据报套接字用于 UDP 协议 protocol 可选参数指定具体的传输协议。常用的有 今天我们选择 0自动选择合适的协议
2.bind()
在Linux下bind() 函数用于将一个套接字socket与特定的IP地址和端口号进行绑定。 *int bind(int sockfd, const struct sockaddr addr,socklen_t addrlen); 参数说明
sockfd要进行绑定的套接字的文件描述符。addr指向一个 struct sockaddr 结构体的指针其中包含要绑定的IP地址和端口号信息。addrlenaddr 结构体的长度。
在绑定bind的第二个参数中我们也需要用到库中定义好的sockaddr_in结构体来初始化
具体结构体struct sockaddr_in说明:
结构体中有三个值也需要初始化指定一下 sin_family表示地址族Address Family一般为 AF_INET。 sin_port表示端口号。它是一个 16 位的整数使用网络字节序大端字节序表示。在使用时通常需要使用 htons() 函数将主机字节序转换为网络字节序。 sin_addr表示 IPv4 地址。它是一个 struct in_addr 类型的结构体用于存储 32 位的 IPv4 地址。 一般服务端用INADDR_ANY,让udp_server在启动时候可以绑定任何ip. 客户端用inet_addr函数将字符串转化成32位无符号整数 3.recvfrom()
从套接字接收数据并获取发送方的地址 ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen); 参数说明
sockfd接收数据的套接字的文件描述符。buf指向接收数据的缓冲区。len缓冲区的长度。flags可选的标志参数用于影响接收操作的行为通常设为 0。src_addr用于存储发送方的地址信息对于面向数据报的套接字。它是一个 struct sockaddr 结构体的指针。addrlensrc_addr 结构体的长度作为输入参数指定 src_addr 缓冲区的大小作为输出参数返回实际地址的长度。
4.sendto()
通过套接字发送数据到指定目的地 ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen); 参数说明
sockfd要发送数据的套接字的文件描述符。buf指向要发送数据的缓冲区。len要发送数据的长度。flags可选的标志参数用于影响发送操作的行为通常设为 0。dest_addr指向目标地址接收方地址的结构体指针可以是 struct sockaddr 或其派生类型的指针。addrlendest_addr 结构体的长度。
2.2服务器端server.hpp
在服务器的头文件中我们首先需要定义一个udpserver的类服务器类中需要有服务器的初始化与启动命令当然需要有构造析构等。默认的私有成员是**_sock套接字和port端口** const static uint16_t default_port 8080;class UdpServer
{public:UdpServer(uint16_t port default_port):_port(port){std::cout server addr: _port std::endl;}~UdpServer() {}void InitServer() //初始化服务器{_sock socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);if(_sock 0){std::cerr socket create err std::endl;}std::cout create socket success: _sock std::endl;struct sockaddr_in local; //利用库中创建好的结构体来初始化socketmemset(local,0,sizeof(local));local.sin_family AF_INET;local.sin_port htons(_port); // 本地主机序列转网络序列local.sin_addr.s_addr INADDR_ANY; //让udp_server在启动时候可以绑定任何ip//绑定if(bind(_sock,(struct sockaddr*)local,sizeof(local)) 0){std::cerr bind error std::endl;exit(-1);}std::cout bind socket success: _sock std::endl;} void Start() //执行逻辑{char buffer[1024];while(true){ //接收数据//ssize_t recvfrom(套接字缓冲区缓冲区大小flag 0,client的IP和port实际结构体大小);struct sockaddr_in far; //远端定义结构体socklen_t len sizeof(far); int n recvfrom(_sock,buffer,sizeof(buffer)-1,0,(struct sockaddr*)far,len);if(n 0) buffer[n] \0;else continue;std::string clientip inet_ntoa(far.sin_addr); //ipv4的地址从二进制转化为点分十进制的函数uint16_t clientport ntohs(far.sin_port); //将网络字节序转化为一个本地主机字节序std::cout clientip - clientport # buffer std::endl;//发送数据//ssize_t sendto(套接字发的数据数据大小flag 0,(struct sockaddr*)far,sizeof(far));sendto(_sock,buffer,sizeof(buffer),0,(struct sockaddr*)far,sizeof(far));}}private:int _sock; //套接字uint16_t _port; //端口};2.3服务器端server.cc
在服务器端的使用中我们采用智能指针unique_ptr来帮助资源创建以及销毁在使用中我们调用以上server.hpp中类的初始化与启动函数即可.
//输出格式说明./udp_server portstatic void usage(string proc)//使用手册
{std::cout Usage:\n\t proc port\n std::endl;}int main(int argc,char* argv[]) //获取到参数{if(argc ! 2) //若输入参数不是两个的话就弹出使用手册 {usage(argv[0]);exit(-1);}uint16_t port atoi(argv[1]); //获取到端口直接进行构造后面std::unique_ptrUdpServer ptr(new UdpServer(port));ptr-InitServer();ptr-Start();return 0;
}
2.4客户端Client.cc
在客户端中我们首先需要知道主函数的服务端的ip和端口也就是我们需要从输入的参数来知道服务端是谁之后由用户输入消息后发送给服务器端并输出。 // 执行格式./udp_client ip serverport
static void usage(std::string proc) //使用手册{std::cout Usage:\n\t proc port\n std::endl;}
int main(int argc,char* argv[])
{if(argc ! 3) //如果输入参数个数不是3个就弹出使用手册{usage(argv[0]);exit(-1);}//从主函数获取到了服务端的ip和端口std::string serverip argv[1];uint16_t serverport atoi(argv[2]);int sock socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); //创建套接字if(sock 0){std::cerr create socket errno std::endl;exit(-1);}//明确server是谁struct sockaddr_in server;memset(server,0,sizeof(server));server.sin_family AF_INET;server.sin_port htons(serverport);server.sin_addr.s_addr inet_addr(serverip.c_str());//这里client一定需要绑定bind 不过由os来帮我们做因为OS需要随机分配端口防止冲突//用户输入while(true){std::string message;std::cout please Enter# ;std::cin message;sendto(sock,message.c_str(),message.size(),0,(struct sockaddr*)server,sizeof(server));//接收消息char buffer[1024];struct sockaddr_in temp;socklen_t len sizeof(temp); int n recvfrom(sock,buffer,sizeof(buffer)-1,0,(struct sockaddr*)temp,len);if(n 0){buffer[n] 0;std::cout server echo# buffer std::endl; }}return 0;
}最后执行后我们便可以看出结果 说明执行成功
