UDP介绍

UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）是一种在计算机网络中常用的传输层协议。与TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）相比，UDP是一种无连接的协议，它提供了一种简单的、无状态的数据传输方式。

下面是UDP的一些关键特点和用途：

面向无连接：UDP在通信之前不需要建立连接，发送方直接将数据报发送到目标地址。这种无连接的特性使UDP的通信过程更加简洁高效，但也导致了它的不可靠性。
不可靠性：由于UDP缺乏数据确认、重传机制和流量控制，因此它无法保证数据的可靠性和顺序。数据报可能会丢失、重复、乱序或损坏。这使得UDP在一些对数据完整性要求较低、实时性较高的应用中更为适用，如音频、视频、实时游戏等。
低延迟：由于UDP的简单性和无连接性，它的处理延迟较低，适用于那些对实时性要求较高的应用场景。例如，音频和视频流媒体通常使用UDP来避免因TCP的拥塞控制机制而引入的较大延迟。
支持广播和多播：UDP可以向一个特定的IP广播地址或多播地址发送数据报，以实现将数据传输给多个接收方的应用场景，如视频会议、实时流广播等。
轻量级：相对于TCP，UDP的头部开销较小，传输的数据报包含更少的控制信息。这使得UDP在网络带宽较低或资源有限的环境中更加高效。

UDP被广泛用于许多网络应用中，例如音频和视频流媒体（如VoIP、视频聊天）、实时游戏、DNS（Domain Name System，域名系统）等。尽管UDP具有不可靠性和丢包的风险，但通过适当的应用层协议和机制，可以弥补这些缺点，使UDP在特定的应用场景中发挥重要作用。

UDP编程

注：上图主要是一种思想，实际编程思路如下

udb流程 (类似短信)

server：
创建数据报套接字 sockt (SOCK_DGRAM)
绑定			bind 	绑定
接收			recvfrom 接收信息
关闭套接字		close

client:
创建数据包套接字 sockt (SOCK_DGRAM)
发送			sendto
关闭套接字		close

函数接口

recvfrom

ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,
					struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
功能：接收数据

参数：
	sockfd：套接字描述符
	buf:接收缓存区的首地址
	len：接收缓存区的大小
	flags：0
	src_addr:发送端的网络信息结构体的指针
	addrlen：发送端的网络信息结构体的大小的指针
  
返回值：
	成功接收的字节个数
	失败：-1
	0:客户端退出

sendto

ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,
                  const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);
功能：发送数据

参数：
	sockfd：套接字描述符
	buf:发送缓存区的首地址
	len：发送缓存区的大小
	flags：0
	src_addr:接收端的网络信息结构体的指针
	addrlen：接收端的网络信息结构体的大小

返回值： 
	成功发送的字节个数
	失败：-1

小练习：实现服务器和客户端相连（使用UDP实现）

client

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

#define Port 2065
#define N 128
int main(int argc, char const *argv[])
{
    int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if (sockfd < 0)
    {
        perror("socket err.");
        return -1;
    }
    struct sockaddr_in saddr, caddr;
    saddr.sin_family = AF_INET;
    saddr.sin_port = htons(Port);
    saddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

    socklen_t len = sizeof(caddr);

    if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&saddr, sizeof(saddr)) < 0)
    {
        perror("bind err.");
        return -1;
    }
    char buf[N];
    char q[N];
    //注意这里绑定得是发送段得结构体
    //注意循环位置
    while (1)
    {
        ssize_t recvid = recvfrom(sockfd, buf, N, 0, (struct sockaddr *)&caddr, &len); //这里得0不代表阻塞得意思
        if (recvid < 0)
        {
            perror("recvfrom err.");
            return -1;
        }
        printf("端口:%d\n", ntohs(caddr.sin_port));       //注意这里得转换函数
        printf("IP地址:%s\n", inet_ntoa(caddr.sin_addr)); //将网络字节序得二进制转换为字符型
        printf("%s\n", buf);
        sprintf(q, "recv:%s", buf);
        sendto(sockfd, q, N, 0, (struct sockaddr *)&caddr, len);
    }
    close(sockfd);
    return 0;
}

server

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

#define Port 2065
#define N 128
int main(int argc, char const *argv[])
{
    int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if (sockfd < 0)
    {
        perror("socket err.");
        return -1;
    }
    struct sockaddr_in saddr;
    saddr.sin_family = AF_INET;
    saddr.sin_port = htons(Port);
    saddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    char buf[N];
    socklen_t len = sizeof(saddr);
    while (1)
    {
        fgets(buf, N, stdin);
        if (buf[strlen(buf) - 1] == '\n')
        {
            buf[strlen(buf) - 1] = '\0';
        }
        //绑定接受段得结构体
        sendto(sockfd, buf, sizeof(buf), 0, (struct sockaddr *)&saddr, sizeof(saddr));
        recvfrom(sockfd, buf, sizeof(buf), 0, (struct sockaddr *)&saddr, &len);
        printf("%s\n",buf);
    }
    close(sockfd);
    return 0;
}