Linux C編程--網絡編程3--面向無連接的網絡編程

數據報套接字操作

由於底層的協議不同，數據報套接字與數據流套接字有一些基本的不同。數據報套接字是UDP協議，UDP是無連接、不可靠的數據報協議。在這種通信方式中，客戶不與服務建立連接，它只是通過sendto向服務程序發送數據報，sendto函數本身要求一個地址參數給出服務程序的地址。

   同樣，服務程序也不接收來自客戶的連接，它只是調用recvfrom函數，這個函數等待來自某個客戶的數據，並隨接收到的數據報一起返回客戶的地址，服務程序由此可以迴應客戶。

   使用數據報套接字，可以將數據集中爲一個包，爲每個包單獨地指定目的地址，並且每個包獨立地進行通信。

sendto和recvfrom函數

在數據報套接字上發送和接收數據的正常方法是使用sendto和recvfrom函數。sendto向數據報套接字發送數據包，recvfrom從數據報套接字讀數據包，同時報告該包從何而來。它們的原型如下：

int recvfrom(int socket, void *buffer,size_tsize, int flags,

                      structsockaddr *from,size_t *addrlen);

int sendto(int socket, void *buffer,size_tsize, int flags,

                         structsockaddr *to,size_taddrlen);

    這兩個函數的前3個參數socket、buffer、size與read和write的參數相同，它們分別爲套接字描述符、指向讀寫緩衝區的指針以及讀寫的字節數。

說明：

recvfrom的參數from和addrlen類似於accept的最後兩個參數：在函數返回時，它們給出的套接字地址結構告訴我們是誰發送的數據報。如果對這一信息不感興趣，可指定from爲一空指針，不過要注意此時參數addrlen也必須爲空指針。

   sendto的最後兩個參數類似於connect；當發送數據報時，要在此套接字地址結構中填入協議地址以指明數據報發送給誰。

   注意sendto的最後一個參數是整數值，而recvfrom的最後一個參數是指向整數的指針。

   這兩個函數的返回值與錯誤條件也與send和recv的相同，函數的返回值是實際讀寫的字節數。

   這兩個函數也可用於數據流套接字，但很少這樣使用。另外，如果不必檢查數據報是由誰發送的，可以使用普通的recv代替recvfrom，當不想指定flags時甚至還可用read。

上圖是無連接通信的模型。

下面給出一個具體的實例說明數據報通信。

數據報通信服務器程序

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <stdio.h>

#define MAXMSG 1024

int main()
{
	int sockfd,nbytes;
	struct sockaddr_in addr;
	socklen_t size;
	char message[MAXMSG];
	sockfd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
	if(sockfd<0)
	{
		printf("Socket created failed.\n");
		return -1;
	}
	bzero(&addr,sizeof(addr));
	addr.sin_family=AF_INET;
	addr.sin_port=htons(6666);
	addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
	if(bind(sockfd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr))<0)
	{
		printf("bind failed.\n");
		return -1;
	}
	while(1)
	{
		size=sizeof(addr);
		nbytes=recvfrom(sockfd,message,MAXMSG,0,(struct sockaddr *)&addr,&size);
		if(nbytes<0)
		{
		printf("recvfrom(server) failed.\n");
		return -1;
		}
		printf("Server got message %s \n",message);
		nbytes=sendto(sockfd,message,nbytes,0,(struct sockaddr*)&addr,size);
		if(nbytes<0)
		{
		printf("sendto(server) failed.\n");
		return -1;
		}
	}
}

數據報通信客戶機程序

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netdb.h>

#define MAXMSG 512

int main()
{
	int sockfd,n;
	char recvbuff[MAXMSG],sndbuff[MAXMSG];
	struct sockaddr_in	servaddr;
	sockfd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
	if(sockfd<0)
	{
		printf("Socket created failed.\n");
		return -1;
	}

	servaddr.sin_family=AF_INET;
	servaddr.sin_port=htons(6666);
	servaddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
	while(fgets(sndbuff,MAXMSG,stdin)!=NULL)
	{
		if(sendto(sockfd,sndbuff,sizeof(sndbuff),0,(struct sockaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr))<0)
		{
			printf("(client)sending error.\n");
			return -1;
		}
		if((n=recvfrom(sockfd,recvbuff,MAXMSG,0,NULL,NULL))<0)
		{
			printf("(client)receiving error.\n");
			return -1;
		}
		recvbuff[n]=0;
		printf("Client received message: %s",recvbuff);
	}
	close(sockfd);
	return 0;
}

最後注意不要忘記用kill命令殺死服務程序，因爲這個程序自己不會終止。

下圖是有連接的模型和Linux網絡層結構

最後給出TCP/IP協議族示意：