UNP卷1：第八章（基本UNP套接字编程）
最后更新于：2022-04-01 14:49:03
## 1. 简单的UDP回射程序
### 1） 服务器udpsrv.c
~~~
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/types.h>
#define MAXLINE 1024
#define SA struct sockaddr
void dg_echo(int sockfd, SA *pcliaddr, socklen_t clilen);
int main(int argc, char **argv)
{
int sockfd;
struct sockaddr_in servaddr, cliaddr;
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
servaddr.sin_port = htons(9877);
bind(sockfd, (SA *)&servaddr, sizeof(servaddr));
dg_echo(sockfd, (SA *)&cliaddr, sizeof(cliaddr));
return 0;
}
void dg_echo(int sockfd, SA *pcliaddr, socklen_t clilen)
{
int n;
socklen_t len;
char mesg[MAXLINE];
for ( ; ; ){
len = clilen;
n = recvfrom(sockfd, mesg, MAXLINE, 0, pcliaddr, &len);
sendto(sockfd, mesg, n, 0, pcliaddr, len);
}
}
~~~
### 2) 客户端udpcli.c
~~~
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#define MAXLINE 1024
#define SA struct sockaddr
void dg_cli(FILE *fp, int sockfd, const SA *pservaddr, socklen_t servlen);
int main(int argc, char **argv)
{
int sockfd;
struct sockaddr_in servaddr;
if (argc != 2){
printf("argument should be 2\n");
exit(-1);
}
bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_port = htons(9877);
inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr);
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
dg_cli(stdin, sockfd, (SA *)&servaddr, sizeof(servaddr));
exit(0);
}
void dg_cli(FILE *fp, int sockfd, const SA *pservaddr, socklen_t servlen)
{
int n;
char sendline[MAXLINE], recvline[MAXLINE + 1];
while (fgets(sendline, MAXLINE, fp) != NULL){
sendto(sockfd, sendline, strlen(sendline), 0, pservaddr, servlen);
n = recvfrom(sockfd, recvline, MAXLINE, 0, NULL, NULL);
recvline[n] = 0;
fputs(recvline, stdout);
}
}
~~~
程序输入输出：
服务器：
~~~
leichaojian@ThinkPad-T430i:~$ ./udpsrv
~~~
客户端：
~~~
leichaojian@ThinkPad-T430i:~$ ./udpcli 127.0.0.1
i love you
i love you
^C
~~~
### 3) 服务器进程未运行时候客户端的阻塞
如果服务器未启动而客户端发送一行文本，则客户永远阻塞于它的recvfrom调用，等待一个永不出现的服务器应答（所以下例中tcpdump只显示第一行hello world的信息，而其余的信息已经被阻塞了）：
启动tcpdump:
~~~
root@ThinkPad-T430i:/home/leichaojian# tcpdump -i eth0 udp port 9877
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
listening on eth0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 65535 bytes
22:18:50.481559 IP 192.168.0.7.60341 > 218.30.64.194.9877: UDP, length 12
~~~
直接启动客户端：
~~~
leichaojian@ThinkPad-T430i:~$ ./udpcli 218.30.64.194
hello world
i love you
what
~~~
tcpdump只显示hello world发送的文本，而接着发送i love you和what则没有任何的反应，因为已经阻塞了。其中9877是服务器指定的总所周知的端口号，而60341为客户端临时端口。
## 2. UDP的connect函数
### 1） connect函数的起源
除非套接字已连接，否则异步错误是不会返回到UDP套接字的。我们可以给UDP套接字调用connect，然而这样做的结果却与TCP连接大相近庭：没有三次握手过程。内核只是检查是否存在立即可知的错误，记录对端的IP地址和端口号（取自传递给connect的套接字地址结构），然后立即返回到调用进程。
有了这个能力后，我们必须区分：
（1） 未连接UDP套接字，新创建UDP套接字默认如此。
（2） 已连接UDP套接字，对UDP套接字调用connect的结果。
对于已连接UDP套接字，与默认的未连接UDP套接字相比，发生了三个变化：
（1） 我们再也不能给输出操作指定目的IP地址和端口号。也就是说，我们不使用sendto而改用write或send。写到已连接UDP套接字上的任何内容都自动发送到由connect指定的协议地址（例如IP地址和端口号）
（2） 我们不必使用recvfrom以获悉数据报的发送者，而改用read,recv或recvmsg。在一个已连接UDP套接字上，由内核为输入操作返回的数据报只有那些来自connect所指定协议地址的数据报。目的地为这个已连接UDP套接字的本地协议地址（例如IP地址和端口号），发源地却不是该套接字早先connect到的协议地址的数据报，不会投递到该套接字。这样就限制一个已连接UDP套接字能且仅能与一个对端交换数据报。
（3） 由已连接UDP套接字引发的异步错误会返回给它们所在的进程，而未连接UDP套接字不接收任何异步错误。
### 2） 使用connect的客户端
~~~
#include "myunp.h"
void dg_cli( FILE *fp, int sockfd, const SA *pservaddr, socklen_t servlen )
{
int n;
char sendline[ MAXLINE ], recvline[ MAXLINE + 1 ];
Connect( sockfd, ( SA * )pservaddr, servlen );
while ( fgets( sendline, MAXLINE, fp ) != NULL ){
write( sockfd, sendline, strlen( sendline ) );
n = read( sockfd, recvline, MAXLINE );
if ( n < 0 ){
printf("read error\n");
return;
}
recvline[ n ] = 0;
fputs( recvline, stdout );
}
}
int main( int argc, char **argv )
{
int sockfd;
struct sockaddr_in servaddr;
bzero( &servaddr, sizeof( servaddr ) );
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_port = htons( 9877 );
inet_pton( AF_INET, argv[ 1 ], &servaddr.sin_addr );
sockfd = Socket( AF_INET, SOCK_DGRAM, 0 );
dg_cli( stdin, sockfd, ( SA * )&servaddr, sizeof( servaddr ) );
exit( 0 );
}
~~~
如果服务端不启动，则输出结果如下：
服务端：
~~~
root@ThinkPad-T430i:/home/leichaojian# tcpdump -i eth0 udp port 9877
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
listening on eth0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 65535 bytes
19:27:08.010090 IP 192.168.0.7.51328 > 218.30.64.194.9877: UDP, length 12
~~~
客户端分两种情况：
1）
~~~
leichaojian@ThinkPad-T430i:~$ host leichaojian
leichaojian.router has address 218.30.64.194
Host leichaojian.router not found: 5(REFUSED)
Host leichaojian.router not found: 3(NXDOMAIN)
leichaojian@ThinkPad-T430i:~$ ./dgcliconnect 218.30.64.194
hello world
^C
~~~
2） 如果是以下的代码，则服务端无任何抓包行为：
~~~
leichaojian@ThinkPad-T430i:~$ ./dgcliconnect 127.0.0.1
hello world
n is:-1
read error
~~~