C语言UDP下的Socket编程 解析C语言基于UDP协议进行Socket编程的要点

  int sock; /* 套接字 */
  socklen_t addr_len; /* 发送端的地址长度，用于 recvfrom */
  char mess[15];
  char get_mess[GET_MAX]; /* 后续版本使用 */
  struct sockaddr_in recv_host, send_host;

  /* 创建套接字 */
  sock = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

  /* 把IP 和 端口号信息绑定在套接字上 */
  memset(&recv_host, 0, sizeof(recv_host));
  recv_host.sin_family = AF_INET;
  recv_host.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);/* 接收任意的IP */
  recv_host.sin_port = htons(6000); /* 使用6000 端口号 */
  bind(sock, (struct sockaddr *)&recv_host, sizeof(recv_host));

  /* 进入接收信息的状态 */
  recvfrom(sock, mess, 15, 0, (struct sockaddr *)&send_host, &addr_len);

  /* 接收完成，关闭套接字 */
  close(sock);

  int sock;
  const char* mess = "Hello Server!";
  char get_mess[GET_MAX]; /* 后续版本使用 */
  struct sockaddr_in recv_host;
  socklen_t addr_len;
  /* 创建套接字 */
  sock = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
  /* 绑定 */
  memset(&recv_host, 0, sizeof(recv_host));
  recv_host.sin_family = AF_INET;
  recv_host.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
  recv_host.sin_port = htons(6000);
  /* 发送信息 */
  /* 在此处，发送端的IP地址和端口号等各类信息，随着这个函数的调用，自动绑定在了套接字上 */
  sendto(sock, mess, strlen(mess), 0, (struct sockaddr *)&recv_host, sizeof(recv_host));
  /* 完成，关闭 */
  close(sock);

  /* 前方高度一致，将 bind函数替换为 */
  connect(sock, (struct sockaddr *)&recv_host, sizeof(recv_host); // 将对方的 IP地址和 端口号信息 注册进UDP的套接字中)
  while(1) /* 循环的发送和接收信息 */
  {
   size_t read_len = 0;
   /* 原先使用的 sendto 函数，先择改为使用 write 函数， Windows平台为 send 函数 */
   write(sock, mess, strlen(mess));      /* send(sock, mess, strlen(mess), 0) FOR Windows Platform */
   read_len = read(sock, get_mess, GET_MAX-1); /* recv(sock, mess, strlen(mess)-1, 0) FOR Windows Platform */
   get_mess[read_len-1] = '\0';
   printf("In Client like Host Recvive From Other Host : %s\n", get_mess);
  }
  /* 后方高度一致 */

  /* 前方一致， 添加额外的 struct sockaddr_in send_host; 并添加循环，构造收发的现象*/
    while(1)
  {
   size_t read_len = 0;
   char sent_mess[15] = "Hello Sender!"; /* 用于发送的信息 */
   sendto(sock, mess, strlen(sent_mess), 0, (struct sockaddr *)&recv_host, sizeof(recv_host));
   read_len = recvfrom(sock, mess, 15, 0, (struct sockaddr *)&send_host, &addr_len)
   mess[read_len-1] = '\0';
   printf("In Sever like Host Recvive From other Host : %s\n", mess);
  }
  /* 后方高度一致 */
  /*
  * 之所以只在接收端使用 connect 的原因，便在于我们模拟的是 客户端-服务器 的模型，而服务器的各项信息是不会随意变更的
  * 但是 客户端就不同了，可能由于 ISP(Internet Server Provider) 的原因，你的IP地址不可能总是固定的，所以只能
  * 保证 在客户端 部分注册了 服务器 的各类信息，而不能在 服务器端 注册 客户端 的信息。
  * 当然也有例外，例如你就想这个软件作为私密软件，仅供两个人使用， 且你有固定的 IP地址，那么你可以两边都connect，但是
  * 一定要注意，只要有一点信息变动，这个软件就可能无法正常的收发信息了。
  */

  /* 假设有一个 TCP 的连接，此为客户端 */
  write(sock, "Thank you", 10);
  close(sock); // 写完直接关闭通信

  /* 此为服务器 */
  /* 首先关闭写流 */
  shutdown(sock_c, SHUT_WR);
  read(sock_c, get_mess, GET_MAX);
  printf("Message : %s\n", get_mess);
  close(sock_c);
  close(sock_s); // 关闭两个套接字是因为 TCP 服务器端的需要，后续会记录

int shutdown(int sock, int howto);

  int sock; /* 套接字 */
  socklen_t addr_len; /* 发送端的地址长度，用于 recvfrom */
  char mess[15];
  char get_mess[GET_MAX]; /* 后续版本使用 */
  struct sockaddr_in host_v4; /* IPv4 地址 */
  struct sockaddr_in6 host_v6; /* IPv6 地址 */
  struct addrinfo easy_to_use; /* 用于设定要获取的信息以及如何获取信息 */
  struct addrinfo *result;  /* 用于存储得到的信息(需要注意内存泄露) */
  struct addrinfo * p;

  /* 准备信息 */
  memset(&easy_to_use, 0, sizeof easy_to_use);
  easy_to_use.ai_family = AF_UNSPEC; /* 告诉接口，我现在还不知道地址类型 */
  easy_to_use.ai_flags = AI_PASSIVE; /* 告诉接口，稍后“你”帮我填写我没明确指定的信息 */
  easy_to_use.ai_socktype = SOCK_DGRAM; /* UDP 的套接字 */
  /* 其余位都为 0 */

  /* 使用 getaddrinfo 接口 */
  getaddrinfo(NULL, argv[1], &easy_to_use, &result); /* argv[1] 中存放字符串形式的 端口号 */

  /* 创建套接字，此处会产生两种写法，但更保险，可靠的写法是如此 */
  /* 旧式方法
  * sock = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
  */
  /* 把IP 和 端口号信息绑定在套接字上 */
  /* 旧式方法
  * memset(&recv_host, 0, sizeof(recv_host));
  * recv_host.sin_family = AF_INET;
  * recv_host.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);/* 接收任意的IP */
  * recv_host.sin_port = htons(6000); /* 使用6000 端口号 */
  * bind(sock, (struct sockaddr *)&recv_host, sizeof(recv_host));
  */

  for(p = result; p != NULL; p = p->ai_next) /* 该语法需要开启 -std=gnu99 标准*/
  {
    sock = socket(p->ai_family, p->ai_socktype, p->ai_protocol);
    if(sock == -1)
     continue;
    if(bind(sock, p->ai_addr, p->ai_addrlen) == -1)
    {
     close(sock);
     continue;
    }
    break; /* 如果能执行到此，证明建立套接字成功，套接字绑定成功，故不必再尝试。 */
  }

  /* 进入接收信息的状态 */
  //recvfrom(sock, mess, 15, 0, (struct sockaddr *)&send_host, &addr_len);
  switch(p->ai_socktype)
  {
   case AF_INET :
    addr_len = sizeof host_v4;
    recvfrom(sock, mess, 15, 0, (struct sockaddr *)&host_v4, &addr_len);
    break;
    case AF_INET6:
     addr_len = sizeof host_v6
     recvfrom(sock, mess, 15, 0, (struct sockaddr *)&host_v6, &addr_len);
     break;
    default:
     break;
  }
  freeaddrinfo(result); /* 释放这个空间，由getaddrinfo分配的 */
  /* 接收完成，关闭套接字 */
  close(sock);

 struct addrinfo{
  int ai_flags;
  int ai_family;
  int ai_socktype;
  int ai_protocol;
  socklen_t ai_addrlen;
  struct sockaddr * ai_addr; /* 存放结果地址的地方 */
  char * ai_canonname; /* 忽略它吧，很长一段时间你无须关注它 */
  struct addrinfo * ai_next; /* 一个域名/IP地址可能解析出多个不同的 IP */
 };

  struct sockaddr_in6{
   u_int16_t sin6_family;
   u_int16_t sin6_port;
   u_int32_t sin6_flowinfo; /* 暂时忽略它 */
   struct in6_addr sin6_addr; /* IPv6 的地址存放在此结构体中 */
   u_int32_t sin_scope_id; /* 暂时忽略它 */
  };
  struct in6_addr{
   unsigned char s6_addr[16];
  }
  ------------------------------------------------------------
  struct sockaddr_storage{
   sa_family_t ss_family; /* 地址的种类 */
   char __ss_pad1[_SS_PAD1SIZE]; /* 从此处开始，不是实现者几乎是没办法理解 */
   int64_t __ss_align;      /* 从名字上可以看出大概是为了兼容两个不同 IP 类型而做出的妥协 */
   char __ss_pad2[_SS_PAD2SIZE]; /* 隐藏了实际内容，除了 IP 的种类以外，无法直接获取其他的任何信息。 */
   /* 在各个*nix 的具体实现中， 可能有不同的实现，例如 `__ss_pad1` ， `__ss_pad2` , 可能合并成一个 `pad` 。 */
  };

  /* 首先将多于的变量化简 */
  // - struct sockaddr_in host_v4; /* IPv4 地址 */
  // - struct sockaddr_in6 host_v6; /* IPv6 地址
  struct sockaddr_storage host_ver_any; /* + 任意类型的 IP 地址 */
  ...
  /* 进入接收信息的状态部分 */
  recvfrom(sock, mess, 15, 0, (struct sockaddr *)&host_ver_any, &addr_len); /* 像是又回到了只有 IPv4 的年代*/

  int sock;
  const char* mess = "Hello Server!";
  char get_mess[GET_MAX]; /* 后续版本使用 */
  struct sockaddr_storage recv_host; /* - struct sockaddr_in recv_host; */
  struct addrinfo tmp, *result;
  struct addrinfo *p;
  socklen_t addr_len;

  /* 获取对端的信息 */
  memset(&tmp, 0, sizeof tmp);
  tmp.ai_family = AF_UNSPEC;
  tmp.ai_flags = AI_PASSIVE;
  tmp.ai_socktype = SOCK_DGRAM;
  getaddrinfo(argv[1], argv[2], &tmp, &result); /* argv[1] 代表对端的 IP地址， argv[2] 代表对端的 端口号 */

  /* 创建套接字 */
  for(p = result; p != NULL; p = p->ai_next)
  {
   sock = socket(p->ai_family, p->ai_socktype, p->ai_protocol); /* - sock = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0); */
   if(sock == -1)
    continue;
   /* 此处少了绑定 bind 函数，因为作为发送端不需要讲对端的信息 绑定 到创建的套接字上。 */ 
   break; /* 找到就可以退出了，当然也有可能没找到，那么此时 p 的值一定是 NULL */
  }
  if(p == NULL)
  {
   /* 错误处理 */
  }
  /* -// 设定对端信息
  memset(&recv_host, 0, sizeof(recv_host));
  recv_host.sin_family = AF_INET;
  recv_host.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
  recv_host.sin_port = htons(6000);
  */

  /* 发送信息 */
  /* 在此处，发送端的IP地址和端口号等各类信息，随着这个函数的调用，自动绑定在了套接字上 */
  sendto(sock, mess, strlen(mess), 0, p->ai_addr, p->ai_addrlen);
  /* 完成，关闭 */
  freeaddrinfo(result); /* 实际上这个函数应该在使用完 result 的地方就予以调用 */
  close(sock);