一：實驗簡介
（一）功能實現
除了實現簡單UDP通信外，還實現了：UDP客戶端使用指定端口與服務器通信
（二）知識回顧
一個IP+端口可以唯一確定主機的一個socket對象，通過該socket實例，我們可以進行數據發送和接收
（三）實驗對比（普通網絡通信）---這里用TCP（主要是了解bind函數）
面向連接的網絡應用程序分為客戶端和服務器端。服務器端的執行流程一般為4步，客戶端程序相對簡單，一般需要兩個步驟。
服務器端執行流程4步如下：
（1）調用socket函數，建立一個套接字，該套接字用於接下來的網絡通信。
（2）調用bind函數，將該套接字綁定到一個地址，並制定一個端口號，
（3）調用listen函數，使用該套接字監聽連接請求
（4）當請求來到時，調用accept函數復制該套接字處理請求
客戶端執行流程2步如下：
（1）調用socket函數，創建一個套接字
（2）調用connect函數使用該套接字與服務器進行連接
比較：
服務器端和客戶端程序的顯著區別在於客戶端程序不需要調用bind函數，bind函數的作用是將套接字綁定一個IP地址和端口號，因為這兩個元素可以在網絡環境中唯一地址表示一個進程。
如果套接字沒有使用bind函數綁定地址和端口，那么調用listen函數和connect函數的時候內核會自動為套接字綁定。
由此可知，如果沒有使用bind函數，調用listen函數和connect函數的時候內核會自動為套接字綁定。
看起來好像bind函數是多余的，但事實並不是這樣。
我們先來看看listen函數和connect是怎么綁定套接字的，connect函數綁定套接字的時候使用的是一個設置好的地址結構（sockaddr_in）作為參數，結構中指定了服務器的地址和需要通信的端口號。
但是listen函數沒有這個參數，多以listen函數不能夠使用設置好的地址結構，只能由系統設置IP地址和端口號。也就是說在服務器端，如果不使用bind函數的話，創建套接字時使用的是當前系統中空閑端口的套接字。
這樣的話，服務器端的程序不關心客戶端的IP地址，也就說是對應的端口號是內核臨時指派的一個端口，是隨機的，每次執行服務器程序的時候，使用的都是不同的端口。
但是在客戶端是需要指定通信的服務器的端口的，如果不使用bind函數，每次的端口是隨機的話，那么每次重啟服務程序之后都要對客戶端的程序進行調整，這樣做不僅不合理，而且工作量很大，因此在服務器端bind函數作用非常重要。
（四）實驗思路
在客戶端，使用bind函數，為客戶端socket綁定一個固定端口即可
二：實驗開始
（一）普通UDP實現
服務器端：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netdb.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#define MAX_LEN 1000
int str_to_number(const char* str);
int main(int argc, char** argv)
{
char message[MAX_LEN];
int sk;
struct sockaddr_in src_addr; //用於指定本地監聽信息
struct sockaddr_in cli_addr; //獲取客戶端地址信息
int src_addr_len,cli_addr_len;
int count,ret;
struct in_addr addr;
if (argc != 2) //獲取監聽端口
{
printf("Error: you must enter port to monite\n");
exit(0);
}
bzero(&src_addr, sizeof(src_addr));
src_addr.sin_family = AF_INET;
src_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); //作為服務器，可能有多塊網卡，設置INADDR_ANY，表示綁定一個默認網卡進行監聽
src_addr.sin_port = htons(str_to_number(argv[1]));
printf("port:%d\n",str_to_number(argv[1]));
src_addr_len = sizeof(src_addr);
cli_addr_len = sizeof(cli_addr);
sk = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
if(sk<0)
{
printf("socket create failure\n");
return -1;
}
ret = bind(sk, (struct sockaddr*)&src_addr, src_addr_len);
if(ret < 0)
{
printf("socket bind failure\n");
return -1;
}
while (1)
{
printf("Waiting for data from sender \n");
count = recvfrom(sk, message, MAX_LEN, 0, (struct sockaddr*)&cli_addr, &cli_addr_len);
if(count==-1)
{
printf("receive data failure\n");
return -1;
}
addr.s_addr = cli_addr.sin_addr.s_addr;
printf("Receive info: %s from %s %d\n", message,inet_ntoa(addr),cli_addr.sin_port);
sendto(sk, message, sizeof(message), 0, (struct sockaddr*)&cli_addr, cli_addr_len);
}
close(sk);
return 0;
}
int str_to_number(const char* str)
{
int i,len, num = 0;
len= strlen(str);
for (i = 0; i < len;i++)
num = num * 10 + str[i] - '0';
return num;
}
客戶端：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netdb.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#define MAX_LEN 1000
int str_to_number(const char* str);
int main(int argc, char** argv)
{
int sk;
char buf[MAX_LEN];
struct sockaddr_in ser_addr; //是用於指定對方(目的主機)信息
struct sockaddr_in loc_addr; //可以用來指定一些本地的信息，比如指定端口進行通信，而不是讓系統隨機分配
int ser_addr_len,loc_addr_len;
int ret,count;
struct in_addr addr;
if (argc != 3)
{
printf("Error: the number of args must be 3\n");
exit(0);
}
//配置服務器信息
bzero(&ser_addr, sizeof(ser_addr));
ser_addr.sin_family = AF_INET; //設置為IPV4通信
ser_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]); //設置目的ip
ser_addr.sin_port = htons(str_to_number(argv[2])); //設置目的端口去鏈接服務器
ser_addr_len = sizeof(ser_addr);
sk = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); //設置UDP報文傳輸 0表示默認 SOCK_DGRAM 默認使用UDP
//其中第三位 0 是調用方式標志位，設置socket通方式，比如非阻塞
if(sk<0)
{
printf("socket create failure\n");
return -1;
}
for (;;)
{
printf("Input info:>>>");
scanf("%s", buf);
if (!strcmp(buf, "quit"))
break;
sendto(sk, buf, sizeof(buf), 0, (struct sockaddr*)&ser_addr, ser_addr_len);
count = recvfrom(sk,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&loc_addr,&loc_addr_len);
if (count==-1)
{
printf("receive data failure\n");
return -1;
}
addr.s_addr = loc_addr.sin_addr.s_addr;
printf("Receive info: %s from %s %d\n", buf,inet_ntoa(addr),loc_addr.sin_port);
}
printf("communicate end\n");
close(sk);
return 0;
}
int str_to_number(const char* str)
{
int i,len, num = 0;
len= strlen(str);
for (i = 0; i < len;i++)
num = num * 10 + str[i] - '0';
return num;
}
實驗通信：
可以看到：
由於服務器使用bind綁定一個固定端口8080，所以通信的端口始終是8080（發送和接收都是8080）
而客戶端由於並沒有使用bind函數，所以如一中所說每次的端口是隨機的，故這里是使用了一個隨機端口34071端口進行通訊
（二）修改客戶端，實現指定功能
服務器端同上
客戶端如下：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netdb.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#define MAX_LEN 1000
#define LOC_PORT 9999
int str_to_number(const char* str);
int main(int argc, char** argv)
{
int sk;
char buf[MAX_LEN];
struct sockaddr_in ser_addr; //是用於指定對方(目的主機)信息
struct sockaddr_in loc_addr; //可以用來指定一些本地的信息，比如指定端口進行通信，而不是讓系統隨機分配
int ser_addr_len,loc_addr_len;
int ret,count;
struct in_addr addr;
if (argc != 3)
{
printf("Error: the number of args must be 3\n");
exit(0);
}
//配置服務器信息
bzero(&ser_addr, sizeof(ser_addr));
ser_addr.sin_family = AF_INET; //設置為IPV4通信
//ser_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
ser_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]); //設置目的ip
ser_addr.sin_port = htons(str_to_number(argv[2])); //設置目的端口去鏈接服務器
ser_addr_len = sizeof(ser_addr);
//配置本地信息 bzero(&loc_addr, sizeof(loc_addr)); loc_addr.sin_family = AF_INET; //設置為IPV4通信 //loc_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); loc_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); //設置目的ip loc_addr.sin_port = htons(LOC_PORT); //設置本地端口去鏈接服務器 loc_addr_len = sizeof(loc_addr);
sk = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); //設置UDP報文傳輸 0表示默認 SOCK_DGRAM 默認使用UDP
//其中第三位 0 是調用方式標志位，設置socket通方式，比如非阻塞
if(sk<0)
{
printf("socket create failure\n");
return -1;
}
//將本地配置使用bind綁定 ret = bind(sk,(struct sockaddr*)&loc_addr,loc_addr_len); if(ret < 0)
{
printf("socket bind failure\n");
return -1;
}
for (;;)
{
printf("Input info:>>>");
scanf("%s", buf);
if (!strcmp(buf, "quit"))
break;
sendto(sk, buf, sizeof(buf), 0, (struct sockaddr*)&ser_addr, ser_addr_len);
count = recvfrom(sk,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&loc_addr,&loc_addr_len);
if (count==-1)
{
printf("receive data failure\n");
return -1;
}
addr.s_addr = loc_addr.sin_addr.s_addr;
printf("Receive info: %s from %s %d\n", buf,inet_ntoa(addr),loc_addr.sin_port);
}
printf("communicate end\n");
close(sk);
return 0;
}
int str_to_number(const char* str)
{
int i,len, num = 0;
len= strlen(str);
for (i = 0; i < len;i++)
num = num * 10 + str[i] - '0';
return num;
}
（三）實驗需改進
每次發送數據大小應該用strlen進行計算，而不是sizeof。這里將數組全部發送了，沒用，還占帶寬
