这篇写得很详细,也讲了怎么借助网络调试助手,而且从这篇来看,写起来确实挺简单的。
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C语言网络编程(1)—UDP通信
Willliam_william -04-15 13:56:37 1465 收藏 22
分类专栏: C语言网络编程
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C语言网络编程(1)—UDP通信
一、socket
我们要进行网络通信,那么就要用到socket,socket即网络套接字,应用程序可以通过它发送或接收数据,可对其进行像对文件一样的打开、读写和关闭等操作。
在 C语言中,有支持socket 的库,使用库里的socket()函数 就可以创建一个socket对象,socket()函数原型是
int socket(int domain, int type, int protocol);
其中domain
参数是指协议域,又称为协议族(family),常用的协议族有,AF_INET、AF_INET6、…等等,AF_INET指ipv4,AF_INET6即为ipv6;然后是type
,type指定socket类型,有SOCK_STREAM(流式套接字,主要用于 TCP 协议)和SOCK_DGRAM(数据报套接字,主要用于 UDP 协议)等等;protocol
就是指定的协议,常用的协议有,IPPROTO_TCP、IPPTOTO_UDP、IPPROTO_SCTP、IPPROTO_TIPC等,它们分别对应TCP传输协议、UDP传输协议、STCP传输协议、TIPC传输协议,但是type和proto不可以随意组合,当protocol参数为0时,会自动选择type类型对应的默认协议。
二、UDP发送数据
首先我们添加要使用的头文件
#include <stdio.h>#include <string.h>#include <sys/socket.h>#include <sys/types.h>#include <arpa/inet.h>#include <unistd.h>
创建一个udp套接字,ipv4协议,使用SOCK_DGRAM参数,protocol为0,就会默认自动选择udp协议;
// 1、使用socket()函数获取一个socket文件描述符int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
然后我们把要接收数据的那一端的ip地址和端口号放在一个结构体里准备好
// 2. 准备接收方的地址和端口,'192.168.0.107'表示目的ip地址,8080表示目的端口号 struct sockaddr_in sock_addr = {0};sock_addr.sin_family = AF_INET;// 设置地址族为IPv4sock_addr.sin_port = htons(8266);// 设置地址的端口号信息sock_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.107");//设置IP地址
准备好后就可以使用sendto函数进行发送了,对于sendto()函数,成功则返回实际传送出去的字符数,失败返回-1,
// 3. 发送数据到指定的ip和端口char sendbuf[]={"hello world."};ret = sendto(sockfd, sendbuf, sizeof(sendbuf), 0, (struct sockaddr*)&sock_addr, sizeof(sock_addr));
发送完就可以关闭套接字了
// 4. 关闭套接字close(sockfd);
打开网络调试助手,编译,运行程序,可以看到,数据发送成功,且网络调试助手已经接收到数据了,
注意,如果不是在本机windows系统上运行python程序,在Ubuntu虚拟机或者其他局域网内的机器上运行,要把windows的防火墙关了,重要的事说三遍!!!
注意,如果不是在本机windows系统上运行python程序,在Ubuntu虚拟机或者其他局域网内的机器上运行,要把windows的防火墙关了,重要的事说三遍!!!
注意,如果不是在本机windows系统上运行python程序,在Ubuntu虚拟机或者其他局域网内的机器上运行,要把windows的防火墙关了,重要的事说三遍!!!
然后我们让其每隔一秒发送一次,发送10次,发送成功
贴上完整代码:
#include <stdio.h>#include <string.h>#include <sys/socket.h>#include <sys/types.h>#include <arpa/inet.h>#include <unistd.h>int main(void){int ret = -1;// 1、使用socket()函数获取一个socket文件描述符int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if (-1 == sockfd){printf("socket open err.");return -1;}// 2. 准备接收方的地址和端口,'192.168.0.107'表示目的ip地址,8266表示目的端口号 struct sockaddr_in sock_addr = {0};sock_addr.sin_family = AF_INET;// 设置地址族为IPv4sock_addr.sin_port = htons(8266);// 设置地址的端口号信息sock_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.107");//设置IP地址// 3. 发送数据到指定的ip和端口char sendbuf[]={"hello world, I am UDP."};int cnt = 10;while(cnt--){ret = sendto(sockfd, sendbuf, sizeof(sendbuf), 0, (struct sockaddr*)&sock_addr, sizeof(sock_addr));printf("ret = %d \n",ret);sleep(1);}// 4. 关闭套接字close(sockfd);}
三、UDP接收数据
在之前发送数据的时候,我们可以看到,其端口号是一直在变得,那么我们要接收数据,就需要知道其端口号是什么,所以我们要先固定一个端口号,使用bind函数
// 2、绑定本地的相关信息,如果不绑定,则系统会随机分配一个端口号struct sockaddr_in local_addr = {0};local_addr.sin_family = AF_INET; //使用IPv4地址local_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.107"); //本机IP地址local_addr.sin_port = htons(12341); //端口bind(sockfd, (struct sockaddr*)&local_addr, sizeof(local_addr));//将套接字和IP、端口绑定
接收数据使用recvfrom函数,第一个参数位socket 文件描述符,第二个参数为接收缓冲区,第三参数为最大接收数据长度,第四个参数一般为零,第五个参数为发送来数据的对方的地址及端口信息;
// 3、等待接收对方发送的数据struct sockaddr_in recv_addr;socklen_t addrlen = sizeof(recv_addr);char recvbuf[1024] = {0};ret = recvfrom(sockfd, recvbuf, 1024, 0,(struct sockaddr*)&recv_addr,&addrlen); //1024表示本次接收的最大字节数
接收完后将其打印出来:
printf("[recv from %s:%d]%s \n",inet_ntoa(*(struct in_addr*)&recv_addr.sin_addr.s_addr),ntohs(recv_addr.sin_port),recvbuf);
运行结果:
贴上完整代码:
#include <stdio.h>#include <string.h>#include <sys/socket.h>#include <sys/types.h>#include <arpa/inet.h>#include <unistd.h>int main(void){int ret = -1;// 1、使用socket()函数获取一个socket文件描述符int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if (-1 == sockfd){printf("socket open err.");return -1;}// 2、绑定本地的相关信息,如果不绑定,则系统会随机分配一个端口号struct sockaddr_in local_addr = {0};local_addr.sin_family = AF_INET; //使用IPv4地址local_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.107"); //本机IP地址local_addr.sin_port = htons(12341); //端口bind(sockfd, (struct sockaddr*)&local_addr, sizeof(local_addr));//将套接字和IP、端口绑定// 3、等待接收对方发送的数据struct sockaddr_in recv_addr;socklen_t addrlen = sizeof(recv_addr);char recvbuf[1024] = {0};ret = recvfrom(sockfd, recvbuf, 1024, 0,(struct sockaddr*)&recv_addr,&addrlen); //1024表示本次接收的最大字节数printf("[recv from %s:%d]%s \n",inet_ntoa(*(struct in_addr*)&recv_addr.sin_addr.s_addr),ntohs(recv_addr.sin_port),recvbuf);// 4. 关闭套接字close(sockfd);}
四、UDP收发数据
实现这样一个功能,通过UDP发送10次消息,然后等待接收,将接收的数据及其来源打印出来:
完成代码:
#include <stdio.h>#include <string.h>#include <sys/socket.h>#include <sys/types.h>#include <arpa/inet.h>#include <unistd.h>int main(void){int ret = -1;// 1、使用socket()函数获取一个socket文件描述符int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if (-1 == sockfd){printf("socket open err.");return -1;}// 2、绑定本地的相关信息,如果不绑定,则系统会随机分配一个端口号struct sockaddr_in local_addr = {0};local_addr.sin_family = AF_INET; //使用IPv4地址local_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.107"); //本机IP地址local_addr.sin_port = htons(12341); //端口bind(sockfd, (struct sockaddr*)&local_addr, sizeof(local_addr));//将套接字和IP、端口绑定 // 3. 发送数据到指定的ip和端口,'192.168.0.107'表示目的ip地址,8266表示目的端口号 struct sockaddr_in sock_addr = {0};sock_addr.sin_family = AF_INET;// 设置地址族为IPv4sock_addr.sin_port = htons(8266);// 设置地址的端口号信息sock_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.107");//设置IP地址char sendbuf[]={"hello world, I am a UDP socket."};int cnt = 10;while(cnt--){ret = sendto(sockfd, sendbuf, sizeof(sendbuf)-1, 0, (struct sockaddr*)&sock_addr, sizeof(sock_addr));//printf("ret = %d \n",ret);sleep(1);}// 4、等待接收对方发送的数据struct sockaddr_in recv_addr;socklen_t addrlen = sizeof(recv_addr);char recvbuf[1024] = {0};while(1){ret = recvfrom(sockfd, recvbuf, 1024, 0,(struct sockaddr*)&recv_addr,&addrlen); //1024表示本次接收的最大字节数printf("[recv from %s:%d]%s \n",inet_ntoa(*(struct in_addr*)&recv_addr.sin_addr.s_addr),ntohs(recv_addr.sin_port),recvbuf);}// 5. 关闭套接字close(sockfd);}
五、同时收发数据
现在实现这样一个功能,即运行程序,然后将我输入的字符串发送出去的同时,还可以接收数据,我使用多线程来实现这个程序,不过要实现方便接收,我们在程序的开始,将IP地址和端口号打印出来,实现效果如下:
实现代码:
注意:因为pthread并非Linux系统的默认库,而是POSIX线程库。在Linux中将其作为一个库来使用,因此加上 -lpthread(或-pthread)以显式链接该库。
#include <stdio.h>#include <string.h>#include <sys/socket.h>#include <sys/types.h>#include <arpa/inet.h>#include <unistd.h>#include <pthread.h>void *recv_thread(void *arg){int socket_fd = *(int *)arg;struct sockaddr_in recv_addr;socklen_t addrlen = sizeof(recv_addr);char recvbuf[1024] = {0};while(1){recvfrom(socket_fd, recvbuf, 1024, 0,(struct sockaddr*)&recv_addr,&addrlen); //1024表示本次接收的最大字节数printf("[recv from %s:%d]%s \n",inet_ntoa(*(struct in_addr*)&recv_addr.sin_addr.s_addr),ntohs(recv_addr.sin_port),recvbuf);} }int main(void){int ret = -1;pthread_t th = -1;// 1、使用socket()函数获取一个socket文件描述符int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if (-1 == sockfd){printf("socket open err.");return -1;}// 2、绑定本地的相关信息,如果不绑定,则系统会随机分配一个端口号struct sockaddr_in local_addr = {0};local_addr.sin_family = AF_INET; //使用IPv4地址local_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.107"); //本机IP地址local_addr.sin_port = htons(12341); //端口bind(sockfd, (struct sockaddr*)&local_addr, sizeof(local_addr));//将套接字和IP、端口绑定 // 3、打印本机ip地址和端口号printf("local ipaddr and port->192.168.0.107:12341\n");// 4、创建一个线程,用来接收数据ret = pthread_create(&th, NULL, recv_thread, &sockfd); // 5、等待输入数据,然后发送出去,直到输入的数据为'quit','192.168.0.107'表示目的ip地址,8266表示目的端口号struct sockaddr_in sock_addr = {0};sock_addr.sin_family = AF_INET;// 设置地址族为IPv4sock_addr.sin_port = htons(8266);// 设置地址的端口号信息sock_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.107");//设置IP地址char sendbuf[1024]={"hello world, I am a UDP socket."};int cnt = 10;while(cnt--){printf("please input a string.input 'quit' to quit.\n");scanf("%s",sendbuf);if(strcmp(sendbuf,"quit") == 0)break;sendto(sockfd, sendbuf, strlen(sendbuf), 0, (struct sockaddr*)&sock_addr, sizeof(sock_addr));} // 6. 关闭套接字close(sockfd);}
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