1 概述
TCP和UDP网络编程存在一些本质的差异，主要是由于传输层的差别：UDP是无连接的不可靠的数据报协议，而TCP是面向连接的字节流协议。
下图是典型的UDP客户端和服务器之间的通信流程。客户不与服务器建立连接，而是只管使用sendto函数。服务器不接受来自客户的连接，而是只管调用recvfrom函数，等待某个客户的数据到达。
本章学习用于UDP套接字的两个新函数recvfrom和sendto，并使用UDP重写ECHO程序。还将学习connect函数在UDP套接字中的用法，同时理解异步错误的概念
2 recvfrom和sendto函数
这两个函数类似标准的read、write函数，不过需要额外的三个参数。
#includessize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t nbytes, int flags, struct sockaddr *from, socklen_t *addrlen);ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t nbytes, int flags, const struct sockaddr *to, socklen_t addrlen);/*以上函数返回：成功返回读或写到的字节数，出错返回-1*/
前三个参数sockfd、buff和nbytes分别代表：描述符、指向输入或写出缓冲区的指针和读写的字节数。
flags参数在讨论recv、send、recvmsg和sendmsg函数时再介绍，这里默认设置为0。
sendto的to参数指向一个含有数据报接受者的协议地址（IP地址及端口号）的套接字地址结构，其大小由addrlen指定。recvfrom的from参数指向一个含有数据报发送者的协议地址（IP地址及端口号）的套接字地址结构，其大小由addrlen指定。注意sendto的最后一个参数是一个整数值，而recvfrom的最后一个参数是一个指向整形的指针（即值-结果函数）。
写一个长度位（0）的数据报是可行的（TCP不允许），这会发送一个只有IP首部和UDP首部，没有数据的数据报。类似的，recvfrom返回0值也是可以的（TCP则代表对端已关闭连接）。如果recvfrom的from参数是一个空指针，相应的addrlen为0，说明我们不关心发送者的协议地址。recvfrom和sendto函数都可以用于TCP，尽管通常不这么做。
3 最原始的UDP Echo程序
udp_echo_server.c
#include#include #include #include #include #include void echo_server(int sockfd, struct sockaddr *p_client_addr, socklen_t cli_len) { int n; socklen_t len; char buf[1024]; while(1) { len = cli_len; n = recvfrom(sockfd, buf, 1024, 0, p_client_addr, &len); sendto(sockfd, buf, n, 0, p_client_addr, len); }}int main(int argc, char **argv) { int sockfd; struct sockaddr_in server_addr, client_addr; sockfd=socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr)); server_addr.sin_family=AF_INET; server_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY); server_addr.sin_port=htons(12345); if(bind(sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr))<0) perror("bind error!"); echo_server(sockfd, (struct sockaddr *)&client_addr, sizeof(client_addr)); }
该程序存在一些问题：
- 函数永远不会终止，因为UDP是一个无连接的协议，没有像TCP中EOF之类的东西
- 该函数提供的是一个迭代服务器，而不是并发服务。因此单个服务器进程就得处理所有客户
- 对于本套接字，UDP层隐含有排队的发生
udp_echo_client.c
#include#include #include #include #include #include void echo_client(FILE *fp, int sockfd, const struct sockaddr *p_server_addr, socklen_t serv_len) { int n; char send[1024], recv[1024]; while(fgets(send, 1024, fp) !=NULL) { sendto(sockfd, send, strlen(send), 0, p_server_addr, serv_len); n=recvfrom(sockfd, recv, 1024, 0, NULL, NULL); recv[n]='\0'; fputs(recv, stdout); }}int main(int argc, char **argv) { int sockfd; struct sockaddr_in server_addr; if(argc!=2) { printf("usage: udp_client \n"); exit(0); } sockfd=socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr)); server_addr.sin_family=AF_INET; server_addr.sin_port=htons(12345); inet_pton(AF_INET, argv[1], &server_addr.sin_addr); echo_client(stdin, sockfd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr));}
该程序也隐含一个问题：
- 客户端尚未请求内核给它的套接字指派一个临时端口
- recvfrom第5个和第6个参数是空指针，表示不关心数据是由谁发送。因此任何进程的数据包都会被当成是服务器的应答。
- UDP是不可靠的。如果一个数据报丢失，客户将永远阻塞在recvfrom函数上。
假设在服务器不启动的情况下启动客户端，数据报由客户发出，服务器主机响应一个端口不可达的ICMP消息，而这个ICMP消息不返回给客户进程，客户将永远阻塞于recvfrom调用，等待服务器的应答。我们称这个错误为异步错误（asynchronous error）。该错误由sendto引起，但sendto本身却成功返回。UDP输出成功仅仅代表在接口队列中有存放IP数据报的空间。改ICMP直到后来才返回，这就是称其为异步的原因。
4 UDP程序例子小结