UDP 通信详解：`sendto` 和 `recvfrom` 的使用
UDP 通信详解：sendto 和 recvfrom 的使用
1. 概述
UDP（User Datagram Protocol）是一种无连接、不可靠的传输层协议，适用于对实时性要求高但允许少量丢包的场景（如视频流、DNS 查询）。与 TCP 不同，UDP 不需要建立连接，直接通过 sendto 和 recvfrom 发送和接收数据。
本文将详细介绍：
• sendto 和 recvfrom 的函数原型及参数
• UDP 通信的基本流程
• 完整的服务器端和客户端代码示例
2. sendto 函数
sendto 用于通过 UDP 套接字 发送数据。
函数原型
#include <sys/socket.h>ssize_t sendto(int sockfd, // 套接字文件描述符const void *buf, // 待发送数据的缓冲区size_t len, // 数据长度int flags, // 标志位（通常设为 0）const struct sockaddr *dest_addr, // 目标地址socklen_t addrlen // 目标地址长度
);
参数说明
| 参数 | 说明 |
|---|---|
sockfd | 已创建的 UDP 套接字 |
buf | 指向待发送数据的缓冲区 |
len | 数据长度（字节数） |
flags | 控制发送行为（通常设为 0） |
dest_addr | 目标地址（struct sockaddr_in 或 struct sockaddr） |
addrlen | 目标地址结构体的大小 |
返回值
• 成功：返回实际发送的字节数
• 失败：返回 -1，并设置 errno
示例
struct sockaddr_in server_addr;
server_addr.sin_family = AF_INET;
server_addr.sin_port = htons(8888); // 目标端口
inet_aton("127.0.0.1", &server_addr.sin_addr); // 目标 IPchar *msg = "Hello, UDP Server!";
sendto(sockfd, msg, strlen(msg), 0,(struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr));
3. recvfrom 函数
recvfrom 用于通过 UDP 套接字 接收数据。
函数原型
#include <sys/socket.h>ssize_t recvfrom(int sockfd, // 套接字文件描述符void *buf, // 接收数据的缓冲区size_t len, // 缓冲区最大长度int flags, // 标志位（通常设为 0）struct sockaddr *src_addr, // 存储发送方地址socklen_t *addrlen // 指向地址长度的指针
);
参数说明
| 参数 | 说明 |
|---|---|
sockfd | 已绑定的 UDP 套接字 |
buf | 接收数据的缓冲区 |
len | 缓冲区最大长度 |
flags | 控制接收行为（通常设为 0） |
src_addr | 存储发送方的地址信息（NULL 表示不关心） |
addrlen | 指向 src_addr 长度的指针 |
返回值
• 成功：返回接收的字节数
• 失败：返回 -1，并设置 errno
示例
struct sockaddr_in client_addr;
socklen_t addr_len = sizeof(client_addr);
char buf[1024];ssize_t recv_len = recvfrom(sockfd, buf, sizeof(buf), 0,(struct sockaddr *)&client_addr, &addr_len);
if (recv_len > 0) {printf("Received from %s:%d: %s\n",inet_ntoa(client_addr.sin_addr),ntohs(client_addr.sin_port),buf);
}
4. UDP 通信流程
UDP 通信的基本流程如下：
-
服务器端：
• 创建套接字（socket）• 绑定地址（
bind）• 接收数据（
recvfrom）• 发送数据（
sendto） -
客户端：
• 创建套接字（socket）• 发送数据（
sendto）• 接收数据（
recvfrom）
5. 完整代码示例
5.1 服务器端代码
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>int main(int argc, char *argv[]) {if (argc < 3) {fprintf(stderr, "Usage: %s <IP> <PORT>\n", argv[0]);exit(EXIT_FAILURE);}// 1. 创建 UDP 套接字int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if (sockfd < 0) {perror("socket");exit(EXIT_FAILURE);}// 2. 绑定地址struct sockaddr_in addr;memset(&addr, 0, sizeof(addr));addr.sin_family = AF_INET;addr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));if (inet_aton(argv[1], &addr.sin_addr) == 0) {fprintf(stderr, "Invalid IP address\n");exit(EXIT_FAILURE);}if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) < 0) {perror("bind");exit(EXIT_FAILURE);}printf("Server running on %s:%s\n", argv[1], argv[2]);// 3. 接收数据char buf[1024];struct sockaddr_in client_addr;socklen_t addr_len = sizeof(client_addr);while (1) {memset(buf, 0, sizeof(buf));ssize_t recv_len = recvfrom(sockfd, buf, sizeof(buf), 0,(struct sockaddr *)&client_addr, &addr_len);if (recv_len > 0) {printf("Received from %s:%d: %s\n",inet_ntoa(client_addr.sin_addr),ntohs(client_addr.sin_port),buf);}}close(sockfd);return 0;
}
5.2 客户端代码
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>int main(int argc, char *argv[]) {if (argc < 3) {fprintf(stderr, "Usage: %s <IP> <PORT>\n", argv[0]);exit(EXIT_FAILURE);}// 1. 创建 UDP 套接字int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if (sockfd < 0) {perror("socket");exit(EXIT_FAILURE);}// 2. 设置目标地址struct sockaddr_in server_addr;memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));server_addr.sin_family = AF_INET;server_addr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));if (inet_aton(argv[1], &server_addr.sin_addr) == 0) {fprintf(stderr, "Invalid IP address\n");exit(EXIT_FAILURE);}// 3. 发送数据char buf[1024];while (1) {printf("Input message: ");fgets(buf, sizeof(buf), stdin);buf[strlen(buf) - 1] = '\0'; // 去掉换行符sendto(sockfd, buf, strlen(buf), 0,(struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr));}close(sockfd);return 0;
}