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编写Linux下的UDP Client/Server程序

Client/Serve

一、引言
UDP是TCP/IP协议中的传输层协议的一种，本文介绍了在linux下编写基于UDP协议的Client/Server模型的程序的方法，并给出了一个echo Client/Server例子程序 。
二、UDP协议简介
UDP是一种简单的传输层协议，在RFC768中有详细描述 。UDP协议是一种非连接的、不可靠的数据报文协议，完全不同于提供面向连接的、可靠的字节流的TCP协议 。虽然UDP有很多不足，但是还是有很多网络程序使用它，例如DNS（域名解析服务）、NFS（网络文件系统）、SNMP（简单网络管理协议）等 。
通常，UDP Client程序不和Server程序建立连接，而是直接使用sendto()来发送数据 。同样，UDP Server程序不需要允许Client程序的连接，而是直接使用recvfrom()来等待直到接收到Client程序发送来的数据 。
这里，我们使用一个简单的echo Client/Server程序来介绍在Linux下编写UDP程序的方法 。Client程序从stdin读取数据并通过网络发送到Server程序，Server程序在收到数据后直接再发送回Client程序，Client程序收到Server发回的数据后再从stdout输出 。
三、UDP Server程序
1、编写UDP Server程序的步骤
(1)使用socket()来建立一个UDP socket，第二个参数为SOCK_DGRAM 。
(2)初始化sockaddr_in结构的变量，并赋值 。sockaddr_in结构定义：
struct sockaddr_in {
uint8_t sin_len;
sa_family_t sin_family;
in_port_t sin_port;
struct in_addr sin_addr;
char sin_zero[8];
};
这里使用“08”作为服务程序的端口，使用“INADDR_ANY”作为绑定的IP地址即任何主机上的地址 。
(3)使用bind()把上面的socket和定义的IP地址和端口绑定 。这里检查bind()是否执行成功，如果有错误就退出 。这样可以防止服务程序重复运行的问题 。
(4)进入无限循环程序，使用recvfrom()进入等待状态，直到接收到客户程序发送的数据，就处理收到的数据，并向客户程序发送反馈 。这里是直接把收到的数据发回给客户程序 。
2、udpserv.c程序内容：
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <string.h>
#include <netinet/in.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAXLINE 80
#define SERV_PORT 8888
void do_echo(int sockfd, struct sockaddr *pcliaddr, socklen_t clilen)
{
int n;
socklen_t len;
char mesg[MAXLINE];
for(;;)
{
len = clilen;
/* waiting for receive data */
n = recvfrom(sockfd, mesg, MAXLINE, 0, pcliaddr, &len);
/* sent data back to client */
sendto(sockfd, mesg, n, 0, pcliaddr, len);
}
}
int main(void)
{
int sockfd;
struct sockaddr_in servaddr, cliaddr;
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); /* create a socket */
/* init servaddr */
bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
/* bind address and port to socket */
if(bind(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)) == -1)
{
perror("bind error");
exit(1);
}
do_echo(sockfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, sizeof(cliaddr));
return 0;
}
四、UDP Client程序
1、编写UDP Client程序的步骤
(1)初始化sockaddr_in结构的变量，并赋值 。这里使用“8888”作为连接的服务程序的端口，从命令行参数读取IP地址，并且判断IP地址是否符合要求 。
(2)使用socket()来建立一个UDP socket，第二个参数为SOCK_DGRAM 。
(3)使用connect()来建立与服务程序的连接 。与TCP协议不同，UDP的connect()并没有与服务程序三次握手 。上面我们说了UDP是非连接的，实际上也可以是连接的 。使用连接的UDP，kernel可以直接返回错误信息给用户程序，从而避免由于没有接收到数据而导致调用recvfrom()一直等待下去，看上去好像客户程序没有反应一样 。
(4)向服务程序发送数据，因为使用连接的UDP，所以使用write()来替代sendto() 。这里的数据直接从标准输入读取用户输入 。
(5)接收服务程序发回的数据，同样使用read()来替代recvfrom() 。
(6)处理接收到的数据，这里是直接输出到标准输出上 。
2、udpclient.c程序内容：
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <string.h>
#include <netinet/in.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#define MAXLINE 80
#define SERV_PORT 8888
void do_cli(FILE *fp, int sockfd, struct sockaddr *pservaddr, socklen_t servlen)


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