C++回聲伺服器_3-UDP版本

weixin_33807284發表於2019-02-26
C++伺服器UDP

這次我們實現一個UDP版本的回聲伺服器。

用於傳輸資料的函式

UDP套接字不會像TCP套接字那樣保持連線狀態，因此每次傳輸資料都要新增目標地址資訊。

用於傳輸資料的函式：

  1. 傳送資料到目標伺服器。
#include <sys/socket.h>

ssize_t sendto(int sock, void *buff, size_t nbytes, int flags, struct sockaddr *to, socklen_t addrlen);

​ 其中to為存有目標伺服器地址資訊的sockaddr結構體變數的地址值。

  1. 接收來自伺服器的資料。
#include <sys/socket.h>

ssize_t recvfrom(int sock, void *buff, size_t nbytes, int flags, struct sockaddr *from, socklen_t *addrlen);

​ 其中from為存有傳送端地址資訊的sockaddr結構體變數的地址值

伺服器程式碼

#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>

const int BUF_SIZE = 30;

void error_handling(const char *message);

// 接收一個引數，argv[1]為埠號
int main(int argc, char *argv[]) {
    int server_socket;

    char message[BUF_SIZE];
    ssize_t str_len;
    socklen_t client_addr_size;
    int i;
    struct sockaddr_in server_addr;
    struct sockaddr_in client_addr;

    if (argc != 2) {
        printf("Usage: %s <port>\n", argv[0]);
        exit(1);
    }

    server_socket = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0); // 建立IPv4 TCP socket
    if (server_socket == -1) {
        error_handling("UDP socket create error");
    }

    // 地址資訊初始化
    memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));
    server_addr.sin_family = AF_INET; // IPV4 地址族
    server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // 使用INADDR_ANY分配伺服器的IP地址
    server_addr.sin_port = htons(atoi(argv[1])); // 埠號由第一個引數設定

    // 分配地址資訊
    if (bind(server_socket, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(sockaddr)) == -1) {
        error_handling("bind() error");
    }

    while (1) {
        client_addr_size = sizeof(client_addr);
        // 讀取來自客戶端的資料
        str_len = recvfrom(server_socket, message, BUF_SIZE, 0, (struct sockaddr*)&client_addr, &client_addr_size);
        // 傳送資料給客戶端
        sendto(server_socket, message, str_len, 0, (struct sockaddr*)&client_addr, client_addr_size);
    }
    printf("echo server\n");

    return 0;
}

注：while迴圈內沒有break語句，因此是無限迴圈，close函式不會執行。

客戶端程式碼

#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>

const int BUF_SIZE = 30;

void error_handling(const char *message);

// 接收兩個引數，argv[1]為IP地址，argv[2]為埠號
int main(int argc, char *argv[]) {
    int sock;
    char message[BUF_SIZE];
    ssize_t str_len;
    socklen_t addr_size;

    struct sockaddr_in server_addr, from_addr;

    if (argc != 3) {
        printf("Usage : %s <IP> <port>\n", argv[0]);
        exit(1);
    }

    sock = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if (sock == -1) {
        error_handling("socket() error");
    }

    // 地址資訊初始化
    memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));
    server_addr.sin_family = AF_INET; // IPV4 地址族
    server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]); // 伺服器IP地址
    server_addr.sin_port = htons(atoi(argv[2])); // 伺服器埠號

    while (1) {
        fputs("Insert message(q or Q to quit): ", stdout);
        fgets(message, BUF_SIZE, stdin);

        // 如果輸入q或者Q，則退出
        if (!strcmp(message, "q\n") || !strcmp(message, "Q\n")) {
            break;
        }

        sendto(sock, message, strlen(message), 0, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(sockaddr)); // 傳送資料到伺服器
        addr_size = sizeof(from_addr);
        str_len = recvfrom(sock, message, BUF_SIZE, 0, (struct sockaddr*)&from_addr, &addr_size); // 接收資料
        message[str_len] = 0;
        printf("Message from server: %s", message);
    }
    close(sock);

    return 0;
}

UDP地址分配

UDP地址分配應在sendto函式呼叫前完成：

  1. 呼叫bind函式。
  2. 如果呼叫sendto函式是發現尚未分配地址資訊，則在首次呼叫sendto函式時給相應的套接字自動分配IP和埠。

專案程式碼

github

參考

《TCP/IP網路程式設計》

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