Datagram Sockets

Beej's Guide to Network Programming 正體中文版
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Datagram Sockets
我們已經在討論 sendto() 與 recvfrom() 時涵蓋了 UDP datagram socket 的基礎，所以我會展示一對範例程式：talker.c 與 listener.c。
Listener 位於一台機器中，等待進入 port 4950 的封包。Talker 則從指定的機器傳送封包給這個 port，封包的內容包含使用者從命令列所輸入的資料。
這裡就是 listener.c 的原始程式碼 [22]：
1
/*
2
** listener.c -- 一個 datagram sockets "server" 的 demo
3
*/
4
#include <stdio.h>
5
#include <stdlib.h>
6
#include <unistd.h>
7
#include <errno.h>
8
#include <string.h>
9
#include <sys/types.h>
10
#include <sys/socket.h>
11
#include <netinet/in.h>
12
#include <arpa/inet.h>
13
#include <netdb.h>
14
​
15
#define MYPORT "4950" // 使用者所要連線的 port
16
#define MAXBUFLEN 100
17
​
18
// get sockaddr, IPv4 or IPv6:
19
void *get_in_addr(struct sockaddr *sa)
20
{
21
  if (sa->sa_family == AF_INET) {
22
    return &(((struct sockaddr_in*)sa)->sin_addr);
23
  }
24
​
25
  return &(((struct sockaddr_in6*)sa)->sin6_addr);
26
}
27
​
28
int main(void)
29
{
30
  int sockfd;
31
  struct addrinfo hints, *servinfo, *p;
32
  int rv;
33
  int numbytes;
34
  struct sockaddr_storage their_addr;
35
  char buf[MAXBUFLEN];
36
  socklen_t addr_len;
37
  char s[INET6_ADDRSTRLEN];
38
​
39
  memset(&hints, 0, sizeof hints);
40
​
41
  hints.ai_family = AF_UNSPEC; // 設定 AF_INET 以強制使用 IPv4
42
  hints.ai_socktype = SOCK_DGRAM;
43
  hints.ai_flags = AI_PASSIVE; // 使用我的 IP
44
​
45
  if ((rv = getaddrinfo(NULL, MYPORT, &hints, &servinfo)) != 0) {
46
    fprintf(stderr, "getaddrinfo: %s\n", gai_strerror(rv));
47
    return 1;
48
  }
49
​
50
  // 用迴圈來找出全部的結果，並 bind 到首先找到能 bind 的
51
  for(p = servinfo; p != NULL; p = p->ai_next) {
52
​
53
    if ((sockfd = socket(p->ai_family, p->ai_socktype,
54
      p->ai_protocol)) == -1) {
55
      perror("listener: socket");
56
      continue;
57
    }
58
​
59
    if (bind(sockfd, p->ai_addr, p->ai_addrlen) == -1) {
60
      close(sockfd);
61
      perror("listener: bind");
62
      continue;
63
    }
64
​
65
    break;
66
  }
67
​
68
  if (p == NULL) {
69
    fprintf(stderr, "listener: failed to bind socket\n");
70
    return 2;
71
  }
72
​
73
  freeaddrinfo(servinfo);
74
  printf("listener: waiting to recvfrom...\n");
75
  addr_len = sizeof their_addr;
76
​
77
  if ((numbytes = recvfrom(sockfd, buf, MAXBUFLEN-1 , 0, 
78
        (struct sockaddr *)&their_addr, &addr_len)) == -1) {
79
​
80
    perror("recvfrom");
81
    exit(1);
82
  }
83
​
84
  printf("listener: got packet from %s\n",
85
​
86
  inet_ntop(their_addr.ss_family,
87
​
88
  get_in_addr((struct sockaddr *)&their_addr), s, sizeof s));
89
​
90
  printf("listener: packet is %d bytes long\n", numbytes);
91
​
92
  buf[numbytes] = '\0';
93
​
94
  printf("listener: packet contains \"%s\"\n", buf);
95
​
96
  close(sockfd);
97
​
98
  return 0;
99
}
Copied!
要注意的是，在我們呼叫 getaddrinfo()時，我們是使用 SOCK_DGRAM。還要注意到，不需要 listen()或是 accept()，這是使用（免連線）datagram sockets 的一個好處！
接著是 talker.c 的程式碼 [23]：
1
/*
2
** talker.c -- 一個 datagram "client" 的 demo
3
*/
4
#include <stdio.h>
5
#include <stdlib.h>
6
#include <unistd.h>
7
#include <errno.h>
8
#include <string.h>
9
#include <sys/types.h>
10
#include <sys/socket.h>
11
#include <netinet/in.h>
12
#include <arpa/inet.h>
13
#include <netdb.h>
14
​
15
#define SERVERPORT "4950" // 使用者所要連線的 port
16
​
17
int main(int argc, char *argv[])
18
{
19
  int sockfd;
20
  struct addrinfo hints, *servinfo, *p;
21
  int rv;
22
  int numbytes;
23
​
24
  if (argc != 3) {
25
    fprintf(stderr,"usage: talker hostname message\n");
26
    exit(1);
27
  }
28
​
29
  memset(&hints, 0, sizeof hints);
30
  hints.ai_family = AF_UNSPEC;
31
  hints.ai_socktype = SOCK_DGRAM;
32
​
33
  if ((rv = getaddrinfo(argv[1], SERVERPORT, &hints, &servinfo)) != 0) {
34
    fprintf(stderr, "getaddrinfo: %s\n", gai_strerror(rv));
35
    return 1;
36
  }
37
​
38
  // 用迴圈找出全部的結果，並產生一個 socket
39
  for(p = servinfo; p != NULL; p = p->ai_next) {
40
    if ((sockfd = socket(p->ai_family, p->ai_socktype,
41
      p->ai_protocol)) == -1) {
42
      perror("talker: socket");
43
      continue;
44
    }
45
​
46
    break;
47
  }
48
​
49
  if (p == NULL) {
50
    fprintf(stderr, "talker: failed to bind socket\n");
51
    return 2;
52
  }
53
​
54
  if ((numbytes = sendto(sockfd, argv[2], strlen(argv[2]), 0,
55
    p->ai_addr, p->ai_addrlen)) == -1) {
56
​
57
    perror("talker: sendto");
58
    exit(1);
59
  }
60
​
61
  freeaddrinfo(servinfo);
62
  printf("talker: sent %d bytes to %s\n", numbytes, argv[1]);
63
  close(sockfd);
64
  return 0;
65
}
Copied!
全部就這些了！在某個機器上執行 listener，接著在另一台機器執行 talker。觀察它們的溝通！這真的超有趣。
這次你甚至不用執行 server！可以只執行 talker，而它只會很開心的將封包丟到網路上，如果另一端沒有人用 recvfrom()來接收的話，這些封包就只是消失而已。
要記得：使用 UDP datagram socket 傳送的資料是不會使命必達的！
我要再提之前提過無數次的小細節：connected datagram socket。我在這裡要再講一下，因為我們正在 datagram 這個章節。
我們說 talker 呼叫 connect()並指定 listener 的位址。從這開始，talker 就只能從 connect()所指定的位址進行傳送與接收。因此，你不用使用 sendto()與 recvfrom()，可以單純使用 send()與 recv() 就好。
[22] http://beej.us/guide/bgnet/examples/listener.c​
[23] http://beej.us/guide/bgnet/examples/talker.c​
簡單的 Stream Client
進階技術
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