UDP的编程

来源:互联网 发布:php社交网站论文 编辑:程序博客网 时间:2024/06/04 01:22
  1. #include<stdio.h>  
  2. #include<stdlib.h>  
  3. #include<sys/types.h>  
  4. #include<sys/socket.h>  
  5. #include<arpa/inet.h>  
  6. //#include<netinet/in.h>  
  7. #include<string.h>  
  8.   
  9. static void usage(const char * str)  
  10. {  
  11.     printf("Usage:%s [IP] [PORT]\n",str);  
  12. }  
  13.   
  14.   
  15. //  ./server 127.0.0.1 8080  
  16. int main(int argc,char *argv[])  
  17. {  
  18.     if(argc != 3)  
  19.     {  
  20.         usage(argv[0]);  
  21.         return 1;  
  22.     }  
  23.   
  24.     int sock = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);  
  25.     if(sock < 0)  
  26.     {  
  27.         perror("sock");  
  28.         return 2;  
  29.     }  
  30.   
  31.     struct sockaddr_in serv_addr;  
  32.     serv_addr.sin_family = AF_INET;  
  33.     serv_addr.sin_port = htons( atoi(argv[2]) );  
  34.     serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);  
  35.   
  36.     if( (bind(sock,(struct sockaddr*)&serv_addr,sizeof(serv_addr)) ) < 0  )  
  37.     {  
  38.         perror("bind");  
  39.         return 3;  
  40.     }  
  41.   
  42.   
  43.     char buf[BUFSIZ]  ;  
  44.     struct sockaddr_in clie_addr;  
  45.     socklen_t len = sizeof(clie_addr);  
  46.   
  47.     while(1)  
  48.     {  
  49.         ssize_t s = recvfrom(sock,buf,sizeof(buf)-1,0,(struct sockaddr*)&clie_addr,&len );//最后一个参数是输入输出参数,  
  50.         if(s > 0)  
  51.         {  
  52.             buf[s] = 0;  //最后加上一个\0  
  53.             printf("%s:%d say # %s\n",inet_ntoa(clie_addr.sin_addr),ntohs(clie_addr.sin_port),buf);  
  54.             sendto(sock,buf,strlen(buf),0,(struct sockaddr*)&clie_addr,sizeof(clie_addr));  
  55.         }  
  56.     }  
  57.   
  58.     close(sock);  
  59.   
  60.   
  61.     return 0;  
  62. }  
客户端:

[cpp] view plain copy
  1. #include<stdio.h>  
  2. #include<stdlib.h>  
  3. #include<sys/types.h>  
  4. #include<sys/socket.h>  
  5. #include<arpa/inet.h>  
  6. //#include<netinet/in.h>  
  7. #include<string.h>  
  8.   
  9.   
  10. static void usage(const char *str)  
  11. {  
  12.     printf("Usage:%s [IP] [PORT]\n",str);  
  13. }  
  14.   
  15. int main(int argc ,char* argv[])  
  16. {  
  17.   
  18.     if(argc != 3)  
  19.     {  
  20.         usage(argv[0]);  
  21.         return 1;  
  22.     }  
  23.   
  24.   
  25.     int sock = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);  
  26.     if(sock < 0)  
  27.     {  
  28.         perror("sock");  
  29.         return 2;  
  30.     }  
  31.   
  32.     struct sockaddr_in serv_addr;  
  33.     serv_addr.sin_family = AF_INET;  
  34.     serv_addr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));  
  35.     serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);  
  36.   
  37.   
  38.     char buf[BUFSIZ] = { 0 };  
  39.     socklen_t len = sizeof(serv_addr);  
  40.   
  41.     while(1)  
  42.     {  
  43.         printf("Please Enter# ");  
  44.         fflush(stdout);  
  45.   
  46.         ssize_t s =  read(0,buf,sizeof(buf)-1);  
  47.         if(s > 0)  
  48.         {  
  49.             buf[s - 1] = 0;  //去掉换行符。  
  50.             sendto(sock,buf,strlen(buf),0,(struct sockaddr*)&serv_addr,sizeof(serv_addr));  
  51.            
  52.             printf("server echo# %s\n",buf);  
  53.   
  54.         }  
  55.     }  
  56.   
  57.     close(sock);  
  58.     return 0;  
  59. }  


UDP传输不可靠,如何实现可靠传输?
在应用层让UDP实现简单的超时重传

众所周知~UDP是一个无连接协议,因此靠它来传输的话是不可靠的,即使是数据包丢失也不会报错。但是,在编写Linux上的socket程序时,却可以用简单的方法,在应用层实现超时重传,让UDP可靠一些。(这次说的方法最好用于两个程序间通信——也许只能用于两台机器通信)首先~我介绍一下Linux下,I/O操作的阻塞模式:
在Linux下,I/O操作有四种模式,分别为:阻塞式I/O,非阻塞式I/O,多路复用I/O,一击信号驱动I/O,这次需要用到的是阻塞式I/O。阻塞式I/O是最简单,最常用但也是效率最低的一个。在默认模式下,所有的套接字都是阻塞模式,即:当用户调用这些函数时,函数将一直阻塞下去,直至有某个事件发生。具体事件依函数而定,比如:调用读函数,由于缓存中还没有数据,而使得读函数发生读阻塞;同理,也可能在调用写函数的时候发生写阻塞;除此之外,还有调accept函数的时候,由于没有客户连接服务器,使得其发生阻塞;调用connect函数时,由于三次握手没有结束,使得其发生阻塞等等。也就是说~在没有特定事件发生的情况下,函数将什么也不干而等待事件发生,事件发生后则继续执行程序。而有些时候,由于某些原因,会使得函数永远处于阻塞模式(比如:客户用UDP给服务器传送数据的数据丢失,使得服务器端的recvfrom函数始终处于阻塞模式)这就需要调用某些函数使这些函数不再阻塞,具体方法有:
1、使用信号:比如调用alarm函数
2、在套接字上设置SO_RCVTIMEO和SO_SNDTIMEO选项,使得其阻塞有时间限制
3、时间选择通过select函数来实现
好啦~阻塞式I/O就说到这里,言归正传~继续讨论相对可靠一些的UDP~
前面已经说了,假如使用阻塞模式,那么,当一个数据包还没有到达目的地时,那么数据包的目的端程序就会处于阻塞状态,因此不能调用sendto函数给发送端,而发送端此时也在recvfrom下阻塞了,等待对方传来消息。
由于前面已经说了,这是只有两个程序间通信,因此,双方程序的生死之大事、前途、命运……都掌握在传输的那个数据包上了,如果那个数据包不争气(没准是路由问题,线路问题等等),中途数据包丢失了,那么,双方都将永远处于阻塞状态:发送端阻塞在recvfrom上,等待接收端回话;接收端也阻塞在recvfrom上,等待发送端传来的消息。可偏偏那消息不争气,传不过来……难道这俩程序就这么挂了?
如果只有sendto,recvfrom函数而没有超时机制,那……就为这俩程序祈祷吧……大约他们俩就得挂这等关机或者被处以极刑(就是kill啊~)…………不过~听了我下面说的~就可以解决这问题~同时,让UDP层上面的应用层有超时重传的能力~(晕~我这不是作广告啊………………)
其实看到这里,大家已经多半想到了如何处理这问题:只要有一方退出阻塞模式,发个数据包,那两个程序就都解放了~怎么让一个程序退出阻塞模式呢~其实很简单啦~没错~可以用alarm函数~一旦到时间~给程序传一个SIGALRM的中断消息就可以啦~让程序先处理这消息,然后拦一下SIGALRM消息,爱怎么处理怎么处理~解决~
/****************函数:alarm函数(知道的可以不用看)****************/
#include <unistd.h>
unsigned int alarm(unsigned int seconds);
功能:从调用该函数算起,seconds秒后返回向调用进程传送一个SIGALRM消息
参数:seconds以秒为单位的整数
/****************************************************************/
看到这里也许你以为一切都解决了,但是还有一个容易被人忽视的问题:在Linux中,默认处理中断的方式是:
当从中断调用返回时,继续执行被中断的系统调用(用在刚才说的例子上就是:继续redvfrom……)这中默认处理方式大多数时候很有用,但是我们这里就不行了,那这个问题怎么解决呢?要解决这个问题,就不能单纯的用signal函数去设置中断处理程序了,而是要用另一个函数:sigactiong,
sigaction函数如下:
/***********函数:sigaction函数(知道的可以不用看****************/
#include <signal.h>
#include <types.h>
int sigaction(int signum,const struct sigaction *act,struct sigaction *oldact);
功能:拦截下signum消息,用act所给的方式处理,将原来的处理方式存在oldact(一般oldact设为NULL);
参数:signum:需要拦截的消息,这里是SIGALRM;
act:处理中断的方式,是一个结构体,后面会介绍这结构体;
oldact:用来存储原来的处理方式,一般为NULL,表示忽略;
/****************************************************************/
/***********结构体:struct sigaction(知道的可以不用看)*******/
struct sigaction
{
void (*sa_handler)(int);
sigset_t sa_mask;
int sa_flags;
void (*sa_restorer)(void);
}
成员:第一个sa_handler就是中断处理程序的入口,比如:要用alarm程序处理这个中断,就讲此值设为alarm;
sa_mask:表示在中断处理中要屏蔽的中断;
sa_flags:这是很关键的东西~它包含了一些影响中断处理过程方式的标志,具体取值如下:
SA_NOCLDSTOP:这表示如果所处理的中断是SIGCHLD,由于收到其他信号而导致了子进程终止,将不发送SIG_CHLD;
SA_ONESHOT or SA_RESETHAND:sa_handler所指向的中断处理程序只被执行一次,之后将设为默认的中断处理程序;
SA_RESTART:让被处理的系统调用在中断返回后重新执行;
SA_NOMASK or SA_NODEFFER(这就是我们要用的):在中断处理程序执行时,不平比自己的中断信号;




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