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3. 基于 UDP 协议的网络程序 ​

下图是典型的 UDP 客户端/服务器通讯过程（该图出自 UNPv13e）。

图 37.3. UDP 通讯流程

UDP 通讯流程

以下是简单的 UDP 服务器和客户端程序。

c
/* server.c */
#include <netinet/in.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

#include "wrap.h"

#define MAXLINE 80
#define SERV_PORT 8000

int main(void) {
    struct sockaddr_in servaddr, cliaddr;
    socklen_t cliaddr_len;
    int sockfd;
    char buf[MAXLINE];
    char str[INET_ADDRSTRLEN];
    int i, n;

    sockfd = Socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

    bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);

    Bind(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));

    printf("Accepting connections ...\n");
    while (1) {
        cliaddr_len = sizeof(cliaddr);
        n = recvfrom(sockfd, buf, MAXLINE, 0, (struct sockaddr *)&cliaddr, &cliaddr_len);
        if (n == -1) perr_exit("recvfrom error");
        printf("received from %s at PORT %d\n", inet_ntop(AF_INET, &cliaddr.sin_addr, str, sizeof(str)),
               ntohs(cliaddr.sin_port));

        for (i = 0; i < n; i++) buf[i] = toupper(buf[i]);
        n = sendto(sockfd, buf, n, 0, (struct sockaddr *)&cliaddr, sizeof(cliaddr));
        if (n == -1) perr_exit("sendto error");
    }
}
c
/* client.c */
#include <netinet/in.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

#include "wrap.h"

#define MAXLINE 80
#define SERV_PORT 8000

int main(int argc, char *argv[]) {
    struct sockaddr_in servaddr;
    int sockfd, n;
    char buf[MAXLINE];
    char str[INET_ADDRSTRLEN];
    socklen_t servaddr_len;

    sockfd = Socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

    bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &servaddr.sin_addr);
    servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);

    while (fgets(buf, MAXLINE, stdin) != NULL) {
        n = sendto(sockfd, buf, strlen(buf), 0, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
        if (n == -1) perr_exit("sendto error");

        n = recvfrom(sockfd, buf, MAXLINE, 0, NULL, 0);
        if (n == -1) perr_exit("recvfrom error");

        Write(STDOUT_FILENO, buf, n);
    }

    Close(sockfd);
    return 0;
}

由于 UDP 不需要维护连接，程序逻辑简单了很多，但是 UDP 协议是不可靠的，实际上有很多保证通讯可靠性的机制需要在应用层实现。

编译运行 server，在两个终端里各开一个 client 与 server 交互，看看 server 是否具有并发服务的能力。用 Ctrl+C 关闭 server，然后再运行 server，看此时 client 还能否和 server 联系上。和前面 TCP 程序的运行结果相比较，体会无连接的含义。