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网络编程TCP与UDP

news 来源：原创 2024/9/19 19:16:05

TCP与UDP

UDP头：

包括源端口、目的地端口、用户数据包长度，检验和数据。

typedef struct _UDP_HEADER 
{unsigned short m_usSourPort;    　　　// 源端口号16bitunsigned short m_usDestPort;    　　　// 目的端口号16bitunsigned short m_usLength;    　　　　// 数据包长度16bitunsigned short m_usCheckSum;    　　// 校验和16bit
}__attribute__((packed))UDP_HEADER, *PUDP_HEADER;

IP头：

UDP与TCP的区别

TCP	UDP
有链接	无链接
可靠传输（使用流量控制和拥塞控制）	不可靠传输（不使用流量控制和用三个控制）
只能一对一	一对一，一对多或者多对多
面向字节流	面向报文
首部大小20~60字节	首部大小8字节

SOCK_UDP

服务端代码：


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>          /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <time.h>
typedef struct sockaddr * (SA);
int main(int argc, char *argv[])
{int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);if(-1 == sockfd){perror("socket");exit(1);}// man 7 ip struct sockaddr_in ser,cli;bzero(&ser,sizeof(ser));bzero(&cli,sizeof(cli));ser.sin_family = AF_INET;// 大小端转化 host to net short ser.sin_port = htons(50000);ser.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.203.128");int ret = bind(sockfd,(SA)&ser,sizeof(ser));if(-1 == ret){perror("bind");exit(1);}socklen_t len = sizeof(cli);while(1){char buf[512]={0};recvfrom(sockfd,buf,sizeof(buf),0,(SA)&cli,&len);time_t tm;time(&tm);sprintf(buf,"%s %s",buf,ctime(&tm));sendto(sockfd,buf,strlen(buf),0,(SA)&cli,len);}close(sockfd);return 0;
}

客户端代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>          /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <time.h>
typedef struct sockaddr * (SA);int main(int argc, char *argv[])
{int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);if(-1 == sockfd){perror("socket");exit(1);}struct sockaddr_in ser;bzero(&ser,sizeof(ser));ser.sin_family = AF_INET;// 大小端转化 host to net short ser.sin_port = htons(50000);ser.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.203.128");while(1){char buf[512]="hello,this is udp test";sendto(sockfd,buf,strlen(buf),0,(SA)&ser,sizeof(ser));bzero(buf,sizeof(buf));recvfrom(sockfd,buf,sizeof(buf),0,NULL,NULL);printf("buf is %s\n",buf);sleep(1);}close(sockfd);return 0;
}

网络接口

socket

int socket(int domain, int type , int protocol);

socket作用：创建套接字。

domain: 协议族---> 指定了套接字所使用的协议类型（常用的协议族包括 AF_INET、AF_INET6、AF_UNIX等。其中，AF_INET 表示 IPv4 协议族，AF_INET6 表示 IPv6 协议族，AF_UNIX 表示 Unix 域协议族）

type：套接字类型---> 指定了套接字的数据传输方式（SOCK_STREAM 表示面向连接的流套接字，主要用于可靠传输数据，例如 TCP 协议。SOCK_DGRAM 表示无连接的数据报套接字，主要用于不可靠传输数据，例如 UDP 协议。）

protocol：协议类型--->指定了套接字所使用的具体的协议类型

bind

int bind( (int sockfd， const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

bind作用：绑定套接字，将套接字与网络地址绑7定。

sockfd：为套接字描述符。

addr 表示绑定的地址信息。

addrlen 是绑定地址信息的长度。

sendto

发送数据（会阻塞）

int sendto (int s, const void *buf, int len, unsigned int flags, const struct sockaddr *to, int tolen);

sendto作用：把UDP数据包发给指定地址。

s： socket套接字描述符。
buf： UDP数据报缓存地址。（把数据放在哪里存储，或者说发送的数据是什么）
len： UDP数据报长度。（发送长度）
flags：该参数一般为0。
to： sendto()函数参数，struct sockaddr_in类型，指明UDP数据发往哪里报。
tolen：对方地址长度，一般为：sizeof(struct sockaddr_in)。

recvfrom

接收数据（不会阻塞）

int recvfrom(int s, void *buf, int len, unsigned int flags, struct sockaddr *from, int *fromlen);

recvfrom()作用：从指定地址接收UDP数据报。

s： socket套接字描述符。

buf： UDP数据报缓存地址。（把数据放在哪里存储，或者说发送的数据是什么）

len： UDP数据报长度。（接收长度）

fromlen：recvfrom()函数参数，struct sockaddr_in类型，指明从哪里接收UDP数据报。

struct sockaddr_in结构体

struct sockaddr_in {
short int sin_family;                      /* Address family */
unsigned short int sin_port;       /* Port number */
struct in_addr sin_addr;              /* Internet address */
unsigned char sin_zero[8];         /* Same size as struct sockaddr */
};

这个结构体里面包括：
sin_family //代表协议族在socket只指AF_INET

sin_port //存储端口号

sin_addr //存储IP地址

sin_zero //是为了让sockaddr与sockaddr_in两个数据结构保持大小相同而保留的空字节。

listen监听套接字

int listen(int sockfd, int backlog);

功能：在套接字id上监听等待链接

返回值：成功 0 ；失败 -1

SOCK_TCP

服务端代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>          /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
typedef struct sockaddr* (SA);
int main(int argc, char *argv[])
{//监听套接字int listfd =  socket(AF_INET,SOCK_STREAM, 0);if(-1 == listfd){perror("socket");exit(1);}struct sockaddr_in ser,cli;bzero(&ser,sizeof(ser));bzero(&cli,sizeof(cli));ser.sin_family = AF_INET;ser.sin_port = htons(50000);//host to net long ser.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);int ret = bind(listfd,(SA)&ser,sizeof(ser));if(-1 == ret){perror("bind");exit(1);}//同一时刻三次握手排队数listen(listfd,3);socklen_t  len = sizeof(cli);//通信套接字 int conn = accept(listfd,(SA)&cli,&len);if(-1 == conn){perror("accept");exit(1);}while(1){char buf[512]={0};int rd_ret = recv(conn,buf,sizeof(buf),0);if(rd_ret<=0){// 0  对方断开连接 -1 错误break;}time_t tm;time(&tm);sprintf(buf,"%s %s",buf,ctime(&tm));send(conn,buf,strlen(buf),0);}close(listfd);close(conn);return 0;
}

客户端代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>          /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
#include <arpa/inet.h>
typedef struct sockaddr* (SA);int main(int argc, char *argv[])
{int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);if(-1 == sockfd){perror("socket");exit(1);}struct sockaddr_in ser;bzero(&ser,sizeof(ser));ser.sin_family = AF_INET;ser.sin_port = htons(50000);//host to net long ser.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");int ret = connect(sockfd,(SA)&ser,sizeof(ser));if(-1 == ret){perror("connect");exit(1);}while(1){char buf[512]="hello,this is tcp test";send(sockfd,buf,strlen(buf),0);bzero(buf,sizeof(buf));recv(sockfd,buf,sizeof(buf),0);printf("buf :%s\n",buf);sleep(1);}close(sockfd);return 0;
}