C++应用(一)使用socket创建UDP服务器端和客户端

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UDP通信步骤

引用UDP通信步骤
一、UDP套接字服务端架构步骤
1． //初始化套接字环境WSAStartup
2． //初始化地址和端口
3． //创建UDP套接字socket
4． //绑定端口bind
5． //用recvfrom接收数据
6． //用sendto发送数据
7． //退出或者返回第5步继续
二、UDP客户端架构步骤
1． //初始化套接字环境WSAStartup
2． //初始化地址和端口
3． //创建UDP套接字socket
4． //用sendto发送数据
5． //用recvfrom接收数据

UDP Socket

引用UDP Socket
UDP Socket网络编程的API不多，socket()用于创建套接字，close()用于关闭套接字，sendto()用于发送数据，recvfrom()用于接收数据。

bind()顾名思义是绑定，TCP可以绑定，UDP也可以，bind用于UDP等于告诉内核：这个套接字跟网络远端的一个对子关联上了。以后就可以直接调用send()往那个标识的主机上的进程发送UDP数据报了。
而没有bind之前，只能通过sendto()接口(通过参数指定目的地)。UDP套接字recv()返回的是UDP数据报的数据部分(Payload)，不包括UDP数据报首部，这是因为UDP首部的字段用于分发或者校验，不需要透传给应用程序。

每个函数含义

int socket(int domain, int type, int protocol)

domain：指明了协议族/域，通常 AF INET, AF INET6, AF_LOCAL;
type：套接口类型，主要 SOCK STREAM(TCP), SOCK DGRAM(UDP), SOCK_RAW(原始socket);
protocol：一般取为0。成功时，返回一个小的非负整数值，与文件描述符类似;
return：成功0; 失败-1;

int bind(int sockfd, const struct sockaddr* my_addr, socklen_t addrlen);

bind 功能是把一个本地协议地址赋予一个套接字，告知内核去选择该IP地址。

sockfd: 套接字实例;
my_addr：指向 sockaddr 结构体类型的指针;
addrlen：表示 my_addr 结构的长度，用 sizeof 操作符获取;
return：成功0; 失败-1;

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

sockfd: 正在监听端口的套接口实例;
buf：要发送的数组;
len: 要发送的数组的字节大小;
flags: 填0即可;
dest_addr: 指定数据要发送到哪个主机，哪个进程;
addrlen: 表示 dest_addr 所指向内容的长度;
return：成功: 数据长度; 失败: -1;

ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,
                 struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);

sockfd: 正在监听端口的套接口实例;
buf: 要接收的数组;
len: 要接收的数组的字节大小;
flags: 填0即可;
src_addr: 获取接收的数据是从哪个主机地址发来的;
addrlen: 表示 src_addr 所指向内容的长度;
返回值: 成功: 数据长度; 失败: -1;

int connect(int soctfd, const struct sockaddr * addr, int addrlen);

connect 功能是用于建立与指定socket的连接，可用可不用。

soctfd：标识一个未连接socket;
addr：指向要连接套接字的sockaddr结构体的指针;
addrlen：sockaddr结构体的字节长度;
return：成功0; 失败-1;
a. 硬错：端口号错误，服务器进程未开启，收到RST，立刻返回ECONNREFUSED;
b. 软错：IP不可达，协议ICMP，比如 no route to host，通常是发送arp请求无响应;

小工具使用

// 打印ip和port
std::printf("接收到一个连接, 其ip: %s, port: %d\n", inet_ntoa(m_RemoteAddress.sin_addr), ntohs(m_RemoteAddress.sin_port));
// 将ip转格式到sin_addr
inet_pton(AF_INET, ip, &m_RemoteAddress.sin_addr);

cpp_UDP

一、cpp_UDP客户端

#include <winsock2.h>
#include <WS2tcpip.h>
#include <iostream>
using namespace  std;
//添加动态库的lib
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
int main() {
    SOCKET m_Socket;
    SOCKADDR_IN m_RemoteAddress; //远程地址
    int m_RemoteAddressLen;
    // socket环境
    WSADATA  wsaData;
    if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0) {
        cout << "WSAStartup error:" << GetLastError() << endl;
        return false;
    // socket对象
    m_Socket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);
    if (m_Socket == INVALID_SOCKET)
        closesocket(m_Socket);
        m_Socket = INVALID_SOCKET;
        return false;
    // 远端地址
    const char* ip = "127.0.0.1";
    int port = 1000;
    m_RemoteAddress.sin_family = AF_INET;
    m_RemoteAddress.sin_port = htons(port);
    m_RemoteAddressLen = sizeof(m_RemoteAddress);
    inet_pton(AF_INET, ip, &m_RemoteAddress.sin_addr);
    // 接收和发送
    char recvBuf[1024] = { 0 };
    char sendBuf[1024] = "Nice to meet you!";
    while (1) {
        int sendLen = sendto(m_Socket, sendBuf, strlen(sendBuf), 0, (sockaddr*)&m_RemoteAddress, m_RemoteAddressLen);
        if (sendLen > 0) {
            std::printf("发送到远程端连接, 其ip: %s, port: %d\n", inet_ntoa(m_RemoteAddress.sin_addr), ntohs(m_RemoteAddress.sin_port));
            cout << "发送到远程端的信息： " << sendBuf << endl;
        int recvLen = recvfrom(m_Socket, recvBuf, 1024, 0, NULL, NULL);
        if (recvLen > 0) {
            std::printf("接收到一个连接, 其ip: %s, port: %d\n", inet_ntoa(m_RemoteAddress.sin_addr), ntohs(m_RemoteAddress.sin_port));
            cout << "接收到一个信息： " << recvBuf << endl;
    closesocket(m_Socket);
    WSACleanup();
    return true;
}

二、cpp_UDP服务端

#include <winsock2.h>
#include <WS2tcpip.h>
#include <iostream>
using namespace  std;
//添加动态库的lib
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
int main() {
    SOCKET m_Socket;
    SOCKADDR_IN m_BindAddress;   //绑定地址
    SOCKADDR_IN m_RemoteAddress; //远程地址
    int m_RemoteAddressLen;
    // socket环境
    WSADATA  wsaData;
    if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0) {
        cout << "WSAStartup error:" << GetLastError() << endl;
        return false;
    // socket对象
    m_Socket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);
    if (m_Socket == INVALID_SOCKET)
        closesocket(m_Socket);
        m_Socket = INVALID_SOCKET;
        return false;
    // 绑定占用<ip, port>
    const char* ip = "127.0.0.1";
    int port = 1000;
    m_BindAddress.sin_family = AF_INET;
    m_BindAddress.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr(ip);
    m_BindAddress.sin_port = htons(port);
    auto ret = bind(m_Socket, (sockaddr*)&m_BindAddress, sizeof(SOCKADDR));
    if (ret == SOCKET_ERROR)
        closesocket(m_Socket);
        m_Socket = INVALID_SOCKET;
        return false;
    // 接收和发送
    char recvBuf[1024] = { 0 };
    char sendBuf[1024] = "Nice to meet you, too!";
    m_RemoteAddressLen = sizeof(m_RemoteAddress);
    std::printf("已设置绑定占用的连接, 其ip: %s, port: %d\n", inet_ntoa(m_BindAddress.sin_addr), ntohs(m_BindAddress.sin_port));
    while (1) {
        int recvLen = recvfrom(m_Socket, recvBuf, 1024, 0, (sockaddr*)&m_RemoteAddress, &m_RemoteAddressLen);
        if (recvLen > 0) {
            std::printf("接收到一个连接, 其ip: %s, port: %d\n", inet_ntoa(m_RemoteAddress.sin_addr), ntohs(m_RemoteAddress.sin_port));
            cout << "接收到一个信息： " << recvBuf << endl;
        int sendLen = sendto(m_Socket, sendBuf, strlen(sendBuf), 0, (sockaddr*)&m_RemoteAddress, m_RemoteAddressLen);
        if (sendLen > 0) {
            cout << "发送到远程端的信息： " << sendBuf << endl;