Linux下Socket编程之UDP应用

一。UDP版的echo Server

与TCP版的Echo Server类似，我们从Server Socket类中派生出Echo Server类。

class UDPEchoServer: public UDPServerSock{
public:
    explicit UDPEchoServer(
                unsigned short server_port,
                int pre_buffer_size = 32);
    ~UDPEchoServer();
    bool handEcho();
};

我们依然让handEcho()返回一个bool，true表示客户端“正常”离开（这里没用“断开”这个词是因为UDP是无连接的；另外，我们这里用recvfrom()返回小于0来表示客户端其实是“非正常”的离开了，比如连接被重置。事实上，作为UDP服务器，根本不关心客户端是在连还是已经离开），false表示客户端发出指令要求服务器端关闭。

UDPEchoServer::UDPEchoServer(
                unsigned short server_port,
                int pre_buffer_size):
UDPServerSock(server_port, pre_buffer_size)
{}

UDPEchoServer::~UDPEchoServer()
{}

bool UDPEchoServer::handEcho()
{
    const std::string SHUTDOWN_CMD = "/shutdown";
    while (UDPReceive() >= 0) {
        std::string cmd(preBuffer, SHUTDOWN_CMD.size());
        if (cmd == SHUTDOWN_CMD &&
            preReceivedLength == static_cast<int>(SHUTDOWN_CMD.size())) {
            return false;
        }
        std::cout    << "Client ( "
                    << inet_ntoa(lastfromSockAddr.sin_addr)
                    << " : "
                    << ntohs(lastfromSockAddr.sin_port)
                    << " ) sent a message."
                    << std::endl;
        UDPSetDest(lastfromSockAddr);
        UDPSendtoDest(preBuffer, preReceivedLength);
    }
    return true;
}

这里跟TCP有些细微的差别。在TCP中，recv()返回0表示连接正常断开，而UDP中没有连接和断开的概念，recv()或者recvfrom()返回0表示收到一个0字节大小数据的数据报。另外，因为TCP是一对一连接的，所以一旦连接上，TCP服务器只能处理来自一个客户端的echo请求（后面会讲到多线程的使用，就可以让TCP同时处理多个客户端了）；而UDP服务器则可以处理来自任何客户端的echo请求，为了返回信息到正确的客户端，我们的策略是，接收一个UDP数据包后，马上刷新发送目标地址为上一次接收地址，然后再回发数据，所以这里每次多了一个重新指定发送目的地的函数。
最后，主程序基本不需要改变：

int main(int argc, char* argv[])
{
    const unsigned short DEFAULT_PORT = 5000;
    unsigned short server_port = DEFAULT_PORT;
    if (argc == 2 && atoi(argv[1]) > 0) {
        server_port = atoi(argv[1]);
    }

    UDPEchoServer echo_server(server_port);

    bool go_on = true;
    while (go_on){
        go_on = echo_server.handEcho();
    }

    return 0;
}

本章完整源代码下载：
Linux：
http://www.163pan.com/files/c0l000h0s.html
win32：
http://www.163pan.com/files/c0o000h08.html

 

二。UDP版的echo client

同样的，我们将UDP版的doEcho()也设计成返回bool：true表示循环继续；false表示关闭客户端。

class UDPEchoClient: public UDPClientSock{
public:
    explicit UDPEchoClient(
                int pre_buffer_size = 32);
    ~UDPEchoClient();
    bool doEcho(const std::string& echo_message);
};

我们依然使用C++字符串。

UDPEchoClient::UDPEchoClient(
                int pre_buffer_size):
UDPClientSock(pre_buffer_size)
{}

UDPEchoClient::~UDPEchoClient()
{}

bool UDPEchoClient::doEcho(const std::string& echo_message)
{
    if ( UDPSendtoDest(echo_message.data(), echo_message.size()) < 0) {
        return false;
    }
    if (echo_message == "/shutdown") {
        return false;
    }
    if (UDPReceive() < 0) {
        return false;
    }
    std::cout.write(preBuffer, preReceivedLength);
    std::cout << std::endl;
    return true;
}

当echo_message为“空”的时候，即输入直接回车，是一个""，用C风格来说，即时'/0'，从C++来说，是const char[1]，其C++风格的长度echo_message.size()为0，这时候就会发送一个“0长度”的UDP数据包。
另外，我们小心设计了关闭服务器的请求，发送/shutdown后，客户端会自动返回false，表示会关闭，不再等待来自服务器的recvfrom()。否则，服务器已经关闭，recvfrom()则会一直阻塞。

int main(int argc, char* argv[])
{
    unsigned short server_port = 5000;
    if (argc == 3 && atoi(argv[2]) > 0) {
        server_port = atoi(argv[2]);
    }

    WinsockAPI winsockInfo;
    winsockInfo.showVersion();

    UDPEchoClient echo_client;
    echo_client.UDPSetDest(argv[1], server_port);

    std::string msg;
    bool go_on = true;
    while (msg != "/exit" && go_on){
        std::cout << "Echo: ";
        std::getline(std::cin, msg);
        go_on = echo_client.doEcho(msg);
    }

    return 0;
}

主程序中，如果使用/exit，会先发送给服务器，然后再关闭。
本章完整源代码：
Linux：
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http://www.163pan.com/files/c0o000h09.html