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UDP通讯详解

文章来自https://blog.csdn.net/afreetboy/article/details/83501404 2019-02-13 121浏览

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下面的内容主要介绍下UDP通讯,让大家可以清楚的了解到UDP通讯是什么,以及它的开发。

1、UDP和TCP最大的区别:

1) TCP最大的特点就是面向连接、安全可靠,也就是说TCP通信必须要先建立连接,并且通信过程需要时时校验,如果数据有误需要重发;

2) UDP最大的特点就是面向无连接,不可靠,也就是说不用建立连接就直接向目标发送信息,并且通信过程中不做任何校验,如果数据丢失或者有误也不管;

3) 听上去UDP非常的无用,但其实不然,UDP最大的优势就是速度快,而TCP在连接和校验的过程中会消耗非常多的时间,因此TCP一般用于对数据要求精确无误的场合下,比如下载程序(迅雷等),可想而知,若你下载一个软件,中间传输的数据有误那软件岂不是用不了了吗?

4) UDP的应用场合通常是即时通讯等要求速度高于质量的场合,比如视频对话、网络对话等,在这种场合下,特别是在视频聊天时,视频质量可以不那么清晰(UDP不对数据校验),但是画面必须是时时的,如果用TCP的话可能视频声音是当前的声音,但是画面可能还是是几秒前的画面,这就不符合即时的要求了!因此UDP的应用场合还是非常多的!

2、UDP的Sockets编程:

1) 首先最大的特点就是客户端不需要使用connect连接,服务器端也不需要listen来监听请求,但不过建立套接字的过程还是和TCP一样的;

2) 服务器端不需要accept了,因为不需要监听,而是直接可以用recvfrom函数接受客户端发送的数据!

3) 而客户端由于不需要connect连接服务器端,因此可以直接使用sendto函数向目标服务器发送数据;

4) 双方都可以直接使用sendto和recvfrom进行数据通信;

5) UDP套接字的配置:
  • 首先需要在socket()函数中指定为SOCK_DGRAM,即数据包套接字类型(基于UDP);
  • 在TCP中,数据收发必须持有对方的套接字,而服务器端监听、接收请求必须持有本地的套接字,一般需要两个套接字来支持;
  • 但是在UDP中,通信双方只能持有一个套接字,即都是本地的套接字,发送的时候需要指定对方的套接字地址,而接收的时候需要用一个空的套接字地址接收对方的地址,即收发时sendto和recvfrom中的套接字句柄s都是绑定了本地地址的套接字,收发统统必须持有自己的套接字;
  • 也就是说数据收发的缓存都是用本地套接字!而TCP中数据收发的缓存都是用对方的套接字(建立在本地程序中);
  • 因此,双方在收发数据之前必须先对本地地址进行绑定,服务器端仍然可以使用bind进行显示的绑定,但是在Winsock手册中明确讲了不支持在客户端中使用bind来显示绑定自己的地址,因为显示绑定往往需要你输入精确的地址,而有些时候地址是动态分配的,每次使用的都可能不一样,因此不推荐在客户端中显示的使用bind来绑定自己的地址;
  • 还好,sendto函数在第一次调用的时候就能隐式地绑定当前的地址,由于服务器端只能被动地等待请求,因此不可能比recvfrom先调用sendto,所以服务器端要先使用bind来绑定本地地址,而客户端必须主动请求向服务器端发送信息,因此不肯能比sendto先调用recvfrom,因此sendto一定先调用,而调用的同时也自动绑定了本地地址了;

6) sendto:
  • 函数原型:
int sendto(  
    SOCKET s, // 绑定中本地地址的套接字  
    const char FAR* buf, // 发送数据的缓存  
    int len, // 数据的长度(字节)  
    int flags, // 函数调用模式,一般为0  
    const struct sockaddr FAR* to, // 目标地址  
    int tolen, // 目标地址结构的大小  
); 

  • 该函数将返回实际发送的字节数,当然可能小于指定的字节数,如果失败则会返回相应的错误码;

7) recvfrom:
  • 函数原型:
int recvfrom(  
    SOCKET s, // 绑定本地地址的套接字  
    char FAR* buf, // 接受数据的缓存  
    int len, // 接受多少字节  
    int flags, // 一般为0  
    struct sockaddr FAR* from, //用于接受数据源的地址  
    int FAR* fromlen // 数据源的地址的大小(字节)  
); 

  • 该函数将返回实际收到的字节数,如果套接字被正常关闭将返回0,否则将返回错误码;

下面将演示一个简单的UDP通信实例,实现的内容和上一个TCP通信实例一样;

服务器端:
#include <winsock2.h>  
#include <windows.h>  
#include <stdio.h>  
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")  
int main() {  
    static const char szAnswerClient[] = "Hello! You've been connected!";  
    char szBuff[50] = { 0 };  
    WSADATA data;  
    WORD wVersionRequired = MAKEWORD(2, 0);  
    WSAStartup(wVersionRequired, &data);  
    SOCKET s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);  
    sockaddr_in addr;  
    addr.sin_family = AF_INET;  
    addr.sin_port = htons(75);  
    addr.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY;  
    bind(s, (sockaddr*)&addr, sizeof(addr));  
    printf("Server is setup and now waiting for clients' request...\n");  
    sockaddr_in addrClient;  
    int nSockAddrSize = sizeof(addrClient);  
    if (recvfrom(s, szBuff, sizeof(szBuff), 0, (sockaddr*)&addrClient, &nSockAddrSize) > 0) {  
        printf("There is one client(%s) connected!\n", inet_ntoa(addrClient.sin_addr));  
        printf("%s\n", szBuff);  
        sendto(s, szAnswerClient, sizeof(szAnswerClient), 0, (sockaddr*)&addrClient, nSockAddrSize);  
    }  
    closesocket(s);  
    WSACleanup();  
    if (getchar()) return 0;  
    return 0;  
}  

客户端:
#include <winsock2.h>  
#include <windows.h>  
#include <stdio.h>  
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")  
int main() {  
    static const char szSendToServer[] = "Hello! I'm trying to connect you!";  
    char szBuff[50] = { 0 };  
    WSADATA data;  
    WORD wVersionRequested = MAKEWORD(2, 0);  
    WSAStartup(wVersionRequested, &data);  
    SOCKET s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);  
    sockaddr_in addr;  
    addr.sin_family = AF_INET;  
    addr.sin_port = htons(75);  
    addr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");  
    printf("Client is setup and now trying to connect server...\n");  
    sockaddr_in addrServer;  
    int nSockAddrSize = sizeof(addrServer);  
    sendto(s, szSendToServer, sizeof(szSendToServer), 0, (sockaddr*)&addr, nSockAddrSize);  
    recvfrom(s, szBuff, sizeof(szBuff), 0, (sockaddr*)&addrServer, &nSockAddrSize);  
    printf("%s\n", szBuff);  
    closesocket(s);  
    WSACleanup();  
    if (getchar()) return 0;  
    return 0;  
}