UDP发送端
1、创建套接字
socket函数：
是用于创建网络套接字（socket）的系统调用，它是进行网络通信的基础。通过 socket() 函数，程序可以创建一个网络套接字，用于后续的数据发送和接收操作。这个函数通常用于客户端和服务器程序中，在数据交换前需要先创建一个套接字。
int socket(int domain, int type, int protocol);参数说明：
domain（协议族）：
用于指定套接字使用的协议族（Address Family），它决定了套接字支持哪种网络通信协议。常用的协议族有：
AF_INET：IPv4 地址族（用于 Internet 网络）。AF_INET6：IPv6 地址族（用于 Internet 网络，支持更大的地址空间）。AF_UNIX或AF_LOCAL：用于本地通信（同一台机器上的进程之间通信）。AF_PACKET：直接操作链路层数据（通常用于原始套接字）。
type（套接字类型）：
套接字的类型决定了数据传输的方式和协议。常见的套接字类型有：
SOCK_STREAM：流式套接字，基于 TCP 协议，提供面向连接、可靠、双向的字节流通信。SOCK_DGRAM：数据报套接字，基于 UDP 协议，提供无连接、不可靠、面向消息的通信。SOCK_RAW：原始套接字，允许直接访问网络协议栈的低层数据，通常用于自定义协议或者网络分析。
protocol（协议类型）：
用于指定协议。在大多数情况下，如果选择了
SOCK_STREAM或SOCK_DGRAM，protocol可以设置为0，系统会自动选择合适的协议（如 TCP 或 UDP）。常用的协议有：IPPROTO_TCP：TCP 协议（用于SOCK_STREAM）。IPPROTO_UDP：UDP 协议（用于SOCK_DGRAM）。IPPROTO_IP：IP 协议（用于原始套接字）。
返回值：
如果成功，
socket()返回一个 非负整数，这个整数值代表新创建的套接字的文件描述符。如果失败，返回 -1，并且设置
errno变量来说明错误的原因。
2.定义和初始化目标地址结构体
使用
struct sockaddr_in来定义接收端的 IP 地址和端口号。通过
inet_pton()函数将接收端的 IPv4 地址字符串（点分十进制）转换为二进制形式并存储在地址结构体中。使用
htons()函数将端口号转换为网络字节序（大端字节序）。
struct sockaddr_in 结构体
struct sockaddr_in dest_addr;
socklen_t socklen = sizeof(struct sockaddr_in);
memset(&host_addr, 0, socklen); // 清零结构体
dest_addr.sin_family = AF_INET; // 设置协议族为 IPv4
dest_addr.sin_port = htons(DEST_PORT); // 转换端口号为网络字节序
inet_pton(AF_INET, DEST_IP_ADDR, &(dest_addr.sin_addr.s_addr)); // 转换 IP 地址为网络字节序inet_pton()函数
int inet_pton(int af, const char *src, void *dst);函数功能：
inet_pton() 是一个用于将文本格式的 IP 地址（如 "192.168.1.1"）转换为二进制网络地址的函数。它是 网络编程 中非常常用的函数，特别是在使用 socket 编程时，通常需要将 IP 地址字符串转换为可以在网络上传输的二进制格式。
参数解释：
af(Address Family 地址族)：该参数指定了 IP 地址的格式，也就是使用哪种地址族。
AF_INET：表示 IPv4 地址族。对应的 IP 地址应该是标准的点分十进制格式（如192.168.1.1）。AF_INET6：表示 IPv6 地址族。对应的 IP 地址应该是标准的 IPv6 地址格式（如2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334）。
该参数用于告诉函数要转换的 IP 地址是 IPv4 还是 IPv6。
src(源 IP 地址字符串)：这是一个指向字符串的指针，字符串表示要转换的 IP 地址。字符串的格式根据
af参数的值决定：对于
AF_INET，该字符串应该是一个 IPv4 地址，形式如"192.168.1.1"。对于
AF_INET6，该字符串应该是一个 IPv6 地址，形式如"2001:0db8::ff00:42:8329"。
dst(目标二进制地址缓冲区)：该参数是一个指向内存的指针，用于存储转换后的二进制地址。
对于
AF_INET，该地址应该是一个大小为 4 字节的缓冲区，用于存储转换后的 IPv4 地址。对于
AF_INET6，该地址应该是一个大小为 16 字节的缓冲区，用于存储转换后的 IPv6 地址。
返回值：
如果转换成功，返回 1。
如果遇到错误（例如，输入的 IP 地址格式无效），返回 0。
如果输入的地址族不匹配（如给定的地址字符串不是该地址族支持的格式），则返回 -1，并设置
errno以提供错误信息。
htons()函数
unsigned short htons(unsigned short hostshort);功能：将 主机字节序（Host Byte Order）转换成 网络字节序
why？在计算机系统中，数据的存储顺序有不同的字节序方式（字节顺序）。大端字节序（Big-endian）和小端字节序（Little-endian）是常见的两种字节序。网络字节序采用的是 大端字节序，也就是说，数据的高位字节存储在低地址位置，低位字节存储在高地址位置。为了保证不同计算机系统之间的数据能够正确传输和解析，我们需要在不同字节序的系统间进行转换。
参数解释：
hostshort：这是一个 16 位的短整型数，通常用于表示端口号等数据。在调用htons()函数时，传入的hostshort参数是主机字节序下的端口号。主机字节序：指的是本地计算机的字节序。
网络字节序：指的是网络上传输数据时所使用的字节序，通常是大端字节序。
返回值：
htons()函数会返回一个 16 位无符号短整型数，该数值已经被转换成网络字节序。如果主机字节序是大端字节序，
htons()将直接返回原值。如果主机字节序是小端字节序，
htons()会将字节顺序进行转换，确保结果是大端字节序。
3.准备发送的数据内容：
定义一个字符串（如 "Hello UDP Receiver!"）作为发送的数据。你可以根据需要修改发送内容。
4.使用 sendto() 函数发送数据：
函数原型：
ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,
const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);参数解释：
1.sockfd（套接字文件描述符）：
这是通过
socket()函数创建的套接字文件描述符，标识当前用于通信的 UDP 套接字。这个套接字用于指定发送的数据流。类型：
int
2.buf（发送缓冲区）：
这是一个指向要发送的数据的指针，数据的内容将通过这个缓冲区发送到目标地址。
类型：
const void *
3.len（发送数据的长度）：
这是要发送的字节数。通常，长度是
buf中数据的长度，单位是字节。类型：
size_t
4.flags（控制标志）：
这是控制发送的行为的标志位。通常在 UDP 中，设置为
0即可，但也可以设置一些特殊标志，常见的有：MSG_CONFIRM：请求确认。MSG_DONTROUTE：不通过路由表发送数据。MSG_NOSIGNAL：发送时不会产生SIGPIPE信号（当发送到已关闭的套接字时）。
类型：
int
5.dest_addr（目标地址）：
这是指向
struct sockaddr类型的指针，包含目标地址（即接收方的 IP 地址和端口号）。UDP 协议需要明确目标地址，以便发送数据包到正确的位置。类型：
const struct sockaddr *
6.addrlen（目标地址结构的长度）：
这是目标地址结构体的长度（单位：字节）。对于
struct sockaddr_in，长度通常是sizeof(struct sockaddr_in)。类型：
socklen_t
返回值：
成功：
sendto()返回成功发送的字节数。失败：返回
-1，并设置errno来表示错误。
UDP接收端
接收端同发送端一样第一步申请UDP支持socket
第二步 准备本机用于接收数据的地址结构，和发送端一样使用struct sockaddr_in 结构体来设置本地的地址和端口号。由于 UDP 是无连接的协议，我们只需要绑定本地的地址即可。
第三步：使用bind()函数绑定本地地址到套接字
通过调用 bind() 函数，将本地地址（host_addr）与套接字 sock_fd 进行绑定。绑定操作是确保接收端能够正确地接收到目标端口的数据。
bind()函数原型：
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);bind() 是一个用于将本地的 IP 地址 和 端口号 绑定到一个 套接字（socket）上的函数，通常在 UDP 和 TCP 网络编程中使用。它是 UDP 套接字、TCP 套接字以及 原始套接字 必须进行的操作之一。绑定操作使得一个套接字与本地的某个地址（IP 地址和端口号）关联起来，使得程序能够接收该地址上的数据。
参数解释：
sockfd（套接字文件描述符）：这是之前通过
socket()函数创建的套接字文件描述符，标识你要绑定的套接字。类型：
int该参数用于指定要与本地地址绑定的套接字。
addr（本地地址）：这是指向一个
struct sockaddr结构体的指针，结构体中包含了要绑定的本地地址（包括本地 IP 地址和端口号）。类型：
const struct sockaddr *由于
bind()是一个通用函数，struct sockaddr结构体需要具体化为协议相关的结构体。对于 IPv4 地址，通常使用struct sockaddr_in（用于存储 IPv4 地址和端口），对于 IPv6 地址，使用struct sockaddr_in6（用于存储 IPv6 地址和端口）。
addrlen（地址结构的长度）：这是结构体addr的大小，通常是使用sizeof()操作符来获取地址结构体的大小。对于struct sockaddr_in，它的大小通常是sizeof(struct sockaddr_in)，对于 IPv6 地址，它通常是sizeof(struct sockaddr_in6)。 类型：socklen_t它告诉bind()函数该结构体有多大，这样函数才知道应该读取多大内存来解析地址信息。
成功返回0，失败返回-1。
第四步：准备接收数据的缓冲区和本机用于存储发送端 IP 地址数据结构体
通常定义一个256位的buffer
char buffer[BUFFER_SIZE] = "";struct sockaddr_in src_addr;
memset(&src_addr, 0, socklen);第五步：接收数据
使用 recvfrom() 函数来接收数据。recvfrom() 会从套接字中读取数据，并将数据存储到指定的缓冲区，同时也会提供发送端的地址信息。
recvfrom() 是一个用于 接收数据 的函数，常用于 UDP 和 原始套接字 的编程中，允许接收数据并获取 发送端的地址信息。与 recv() 函数不同，recvfrom() 不仅接收数据，还返回发送端的地址（如 IP 地址和端口号）。这对于 UDP 或其他无连接协议尤其重要，因为数据的发送者和接收者在通信前没有建立连接。
ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,
struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);参数解释：
sockfd（套接字文件描述符）：这是由
socket()函数返回的套接字文件描述符，表示接收数据的套接字。类型：
int在调用
recvfrom()时，指定要接收数据的套接字。
buf（数据缓冲区）：这是一个指向内存的指针，接收到的数据将被存储在该缓冲区中。
类型：
void *需要确保这个缓冲区足够大，能够容纳接收到的数据。通常，它是一个字符数组。
len（缓冲区大小）：这是缓冲区
buf的大小，即最大可以接收的字节数。这个大小应该与buf的实际大小匹配。类型：
size_t传递的
len参数应小于或等于缓冲区的实际大小。
flags（标志位）：这是一个整数，用于控制接收行为。通常设置为
0，表示默认行为，但也可以使用一些标志来调整数据接收方式：MSG_OOB：接收带外数据（Out-of-Band Data）。MSG_PEEK：窥视数据，不将数据从缓冲区中移除。MSG_WAITALL：接收所有数据，直到数据完整。MSG_DONTWAIT：非阻塞模式，接收操作不会阻塞。
类型：
int
src_addr（发送端地址）：这是一个指向
struct sockaddr结构体的指针，用于存储发送端的地址信息（例如 IP 地址和端口号）。类型：
struct sockaddr * 通常需要强转(struct sockaddr *)&src_addr,在接收到数据后，该结构体将包含发送端的 IP 地址、端口号等信息。
addrlen（地址结构的长度）：这是
src_addr结构体的大小，通常是sizeof(struct sockaddr_in)，用于告诉函数该地址结构的大小。调用时，recvfrom()会修改该参数来表示实际地址的长度。类型：
socklen_t *
成功返回接收的数据字节数，失败返回-1
第六步，处理数据
一旦 recvfrom() 成功接收数据，接收端通常会对数据进行处理。接收的数据包含发送端的 IP 地址和端口号，这可以通过 src_addr 结构体访问。同时，还可以将接收到的 IP 地址转换为字符串格式并打印。
代码：
// 用于临时存储数据发送端 IP 地址字符串
char src_ip_addr[16] = "";
if (count > 0)
{
printf("Data from %s:%u, Data : %s\n",
// 网络 4 字节 IP 地址数据，转换为 IPv4 本地点分十进制 IP 地址字符串
inet_ntop(AF_INET, &(src_addr.sin_addr.s_addr), src_ip_addr, 16),
// 网络 2 字节 Port 端口号数据转本地
ntohs(src_addr.sin_port),
// 收到的数据内容
buffer);
}inet_ntop()：将接收到的发送端的 IP 地址（网络字节序）转换为点分十进制的字符串格式。ntohs()：将接收到的端口号（网络字节序）转换为主机字节序。buffer：打印接收到的数据。
无论发送端还是接收端，最后都要关闭资源 close(sock_id);
代码案例：sender：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
//接收端ipv4点分十进制地址
#define DEST_IP_ADDR "192.168.16.58"
//接收端端口号
#define DEST_PORT (8848)
int main(int argc, char const *argv[])
{
//sock 套接字
int sock_id = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,IPPROTO_IP);
if (-1 == sock_id)
{
perror("socket failed!");
exit(1);
}
//明确发送内容
char *str = "你好，我是嵌入式高手!";
//准备目标接收端IP地址结构体数据,使用结构体 struct sockaddr_in
struct sockaddr_in dest_addr;
socklen_t socklen = sizeof(struct sockaddr_in);
memset(&dest_addr,0,socklen);
//sin_family 明确当前使用的IP协议
dest_addr.sin_family = AF_INET;
//端口号明确为8848，提供大端字节序
dest_addr.sin_port = htons(DEST_PORT);
//本地点分十进制IP地址字符串，转换为网络地址
inet_pton(AF_INET,DEST_IP_ADDR,&(dest_addr.sin_addr));
//发送
ssize_t ret = sendto(sock_id,str,strlen(str),0,(struct sockaddr *)&dest_addr,socklen);
if (-1 == ret)
{
perror("sendto failed!");
close(sock_id);
exit(1);
}
close(sock_id);
return 0;
}reveive：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
//本机ipv4点分十进制地址
#define HOST_IP_ADDR "192.168.16.58"
//接收端端口号
#define HOST_PORT (8848)
//buff大小
#define BUFFER_SIZE (256)
int main(int argc, char const *argv[])
{
//申请socket
int sock_id = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,IPPROTO_IP);
// 2.【准备本机用于接收数据 IP 和 端口号 结构体】
struct sockaddr_in host_addr;
socklen_t socklen = sizeof(struct sockaddr_in);
memset(&host_addr,0,socklen);
host_addr.sin_family = AF_INET;
host_addr.sin_port = htons(HOST_PORT);
inet_pton(AF_INET,HOST_IP_ADDR,&(host_addr.sin_addr));
int ret = bind(sock_id,(const struct sockaddr *)&host_addr,socklen);
if (ret)
{
perror("bind failed!");
close(sock_id);
exit(1);
}
char buffer[BUFFER_SIZE] = " ";
//本机用于存储发送端IP地址数据结构体
struct sockaddr_in src_addr;
memset(&src_addr,0,socklen);
//接收数据
ssize_t count = recvfrom(
sock_id,
buffer,
BUFFER_SIZE,
0,
(struct sockaddr *)&src_addr,
&socklen);
//临时存放数据发送端IP 地址字符串
char src_ip_addr[16] = "";
if (count > 0)
{
printf("数据发送端：%s:%u,内容:%s\n",inet_ntop(AF_INET,&(src_addr.sin_addr.s_addr),src_ip_addr,16),
ntohs(src_addr.sin_port),
buffer);
}
close(sock_id);
return 0;
}
浙公网安备 33010602011771号