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TCP 和 UDP 在创建套接字（Socket）时的区别

news 2025/7/20 7:10:12

1. 创建套接字的区别

(1) TCP 套接字（SOCK_STREAM）

面向连接，必须先建立连接（connect()/accept()）才能通信。
可靠传输，保证数据顺序、不丢失、不重复。
适用于需要稳定传输的场景（如 HTTP、FTP、SSH）。

TCP 套接字创建流程

#include <sys/socket.h>// 1. 创建 TCP 套接字（SOCK_STREAM）
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (sockfd < 0) {perror("socket() failed");exit(1);
}// 2. 绑定地址（可选，服务器通常需要 bind()）
struct sockaddr_in addr;
memset(&addr, 0, sizeof(addr));
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // 监听所有 IP
addr.sin_port = htons(8080);              // 端口 8080if (bind(sockfd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr)) < 0) {perror("bind() failed");exit(1);
}// 3. 监听连接（仅服务器需要）
if (listen(sockfd, 5) < 0) {  // 5 是等待队列长度perror("listen() failed");exit(1);
}// 4. 接受连接（服务器）或发起连接（客户端）
// 服务器端：
int client_fd = accept(sockfd, NULL, NULL);
// 客户端：
connect(sockfd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr));

(2) UDP 套接字（SOCK_DGRAM）

无连接，直接发送数据，无需 connect()（但可以调用 connect() 绑定默认目标）。
不可靠传输，数据可能丢失、乱序、重复。
适用于实时性要求高、允许少量丢包的场景（如 DNS、视频流、游戏）。

UDP 套接字创建流程

#include <sys/socket.h>// 1. 创建 UDP 套接字（SOCK_DGRAM）
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
if (sockfd < 0) {perror("socket() failed");exit(1);
}// 2. 绑定地址（可选，服务器通常需要 bind()）
struct sockaddr_in addr;
memset(&addr, 0, sizeof(addr));
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // 监听所有 IP
addr.sin_port = htons(8080);              // 端口 8080if (bind(sockfd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr)) < 0) {perror("bind() failed");exit(1);
}// 3. 直接发送/接收数据（无需 listen/accept/connect）
// 发送数据：
sendto(sockfd, buffer, buffer_len, 0, (struct sockaddr*)&dest_addr, sizeof(dest_addr));
// 接收数据：
recvfrom(sockfd, buffer, buffer_len, 0, NULL, NULL);  // 不关心来源地址时

2. 核心区别对比

特性	TCP（`SOCK_STREAM`）	UDP（`SOCK_DGRAM`）
连接方式	面向连接（`connect()`/`accept()`）	无连接（直接 `sendto()`/`recvfrom()`）
可靠性	可靠（不丢包、不重复、按序）	不可靠（可能丢包、乱序）
流量控制	有（滑动窗口）	无（直接发送）
传输效率	较低（有握手、确认机制）	较高（无额外控制）
适用场景	HTTP、FTP、SSH、数据库	DNS、视频流、VoIP、游戏
函数调用	`socket()` + `bind()` + `listen()` + `accept()` + `connect()`	`socket()` + `bind()` + `sendto()`/`recvfrom()`

3. 如何选择 TCP 还是 UDP？

用 TCP 的情况：
- 需要可靠传输（如文件下载、网页访问）。
- 数据顺序必须保证（如数据库查询）。
- 可以接受稍高的延迟（如 SSH 远程登录）。
用 UDP 的情况：
- 实时性要求高（如视频会议、在线游戏）。
- 允许少量丢包（如 VoIP 通话）。
- 需要广播/组播（如 DHCP 获取 IP）。

4. 总结

	TCP	UDP
创建方式	`socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)`	`socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)`
是否需要 `connect()`	必须（客户端）	可选（可绑定默认目标）
是否需要 `listen()`/`accept()`	服务器必须	不需要
数据发送方式	`send()`/`recv()` 或 `write()`/`read()`	`sendto()`/`recvfrom()`
典型应用	Web 服务器（HTTP）、SSH、MySQL	DNS、视频流、QUIC（HTTP/3）