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UDP广播、组播通信

article 2024/11/16 0:22:12

广播接收

#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h> /* See NOTES */
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>

// 定义一个类型别名，将 struct sockaddr* 类型重命名为 SA
typedef struct sockaddr* (SA);

int main(int argc, char **argv) {
    // 创建一个 UDP 套接字
    int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if (-1 == sockfd) {
        // 如果创建套接字失败，打印错误信息并退出程序
        perror("socket");
        exit(1);
    }

    // 定义服务器端和客户端的地址结构体
    struct sockaddr_in ser, cli;

    // 设置服务器地址结构体的参数
    ser.sin_family = AF_INET; // 设置地址族为 IPv4
    ser.sin_port = htons(9999); // 设置端口号为 9999，将主机字节序转换为网络字节序
    ser.sin_addr.s_addr = 0; // 设置服务器的 IP 地址为任意地址

    // 将套接字与服务器地址绑定
    int ret = bind(sockfd, (SA)&ser, sizeof(ser));
    if (-1 == ret) {
        // 如果绑定失败，打印错误信息并退出程序
        perror("bind");
        exit(1);
    }

    socklen_t len = sizeof(cli);
    while (1) {
        char buf[512] = {0};
        // 接收客户端发送的数据，存储到 buf 中，并获取客户端的地址信息
        recvfrom(sockfd, buf, sizeof(buf), 0, (SA)&cli, &len);
        // 打印接收到的数据
        printf("%s\n", buf);
    }
    return 0;
}

广播发送

#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h> /* See NOTES */
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>

// 定义一个类型别名，将 struct sockaddr* 类型重命名为 SA
typedef struct sockaddr* (SA);

int main(int argc, char **argv) {
    // 创建一个 UDP 套接字
    int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if (-1 == sockfd) {
        // 如果创建套接字失败，打印错误信息并退出程序
        perror("socket");
        exit(1);
    }

    // 设置套接字选项，允许广播
    socklen_t on = 1;
    setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, &on, sizeof(on));

    // 定义广播地址结构体
    struct sockaddr_in all;
    all.sin_family = AF_INET; // 设置地址族为 IPv4
    all.sin_port = htons(9999); // 设置端口号为 9999，将主机字节序转换为网络字节序
    all.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.255"); // 设置广播地址

    while (1) {
        char buf[] = "this is udp boardcast test...";
        // 发送广播消息
        sendto(sockfd, buf, strlen(buf), 0, (SA)&all, sizeof(all));
        // 休眠 1 秒
        sleep(1);
    }

    return 0;
}

组播接收

#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h> /* See NOTES */
#include <unistd.h>

// 定义一个类型别名，将 struct sockaddr* 类型重命名为 SA
typedef struct sockaddr *(SA);

// 定义组播地址常量
#define MUTIL_ADDR "235.1.2.3"

int main(int argc, char **argv) {
    // 创建一个 UDP 套接字
    int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if (-1 == sockfd) {
        // 如果创建套接字失败，打印错误信息并退出程序
        perror("socket");
        exit(1);
    }

    // 定义本机地址结构体
    struct sockaddr_in local, sendaddr;
    local.sin_family = AF_INET; // 设置地址族为 IPv4
    local.sin_port = htons(9999); // 设置端口号为 9999，将主机字节序转换为网络字节序
    // 设置 IP 地址为任意地址（INADDR_ANY），表示可以接收来自任何 IP 地址的数据包
    local.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

    // 将套接字与本机地址绑定
    int ret = bind(sockfd, (SA)&local, sizeof(local));
    if (-1 == ret) {
        // 如果绑定失败，打印错误信息并退出程序
        perror("bind");
        exit(1);
    }

    // 定义 IP 组播请求结构体
    struct ip_mreqn multiaddr;
    // 设置组播地址
    multiaddr.imr_multiaddr.s_addr = inet_addr(MUTIL_ADDR);
    // 设置本地地址为任意地址
    multiaddr.imr_address.s_addr = INADDR_ANY;
    // 设置接口索引为 0，表示任何接口
    multiaddr.imr_ifindex = 0;

    // 把自己的地址加入组播地址
    setsockopt(sockfd, IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP, &multiaddr, sizeof(multiaddr));

    char sendaddrbuf[64] = {0};
    socklen_t len = sizeof(sendaddr);
    while (1) {
        char buf[512] = {0};
        // 接收来自组播地址的数据包，并获取发送方的地址信息
        recvfrom(sockfd, buf, sizeof(buf), 0, (SA)&sendaddr, &len);
        // 打印发送方的地址和端口号以及接收到的消息
        printf("%s:%d %s\n",
               inet_ntop(AF_INET, &sendaddr.sin_addr, sendaddrbuf, sizeof(sendaddrbuf)),
               ntohs(sendaddr.sin_port), buf);
        // 在接收到的消息后添加 "aaa"
        sprintf(buf, "%s %s", buf, "aaa");
        // 发送组播消息
        sendto(sockfd, buf, strlen(buf), 0, (SA)&sendaddr, sizeof(sendaddr));
        // 休眠 1 秒
        sleep(1);
    }
    return 0;
}

这段代码实现了一个组播接收端程序，它加入指定的组播组（地址为235.1.2.3，端口为 9999），接收组播消息并打印，然后在消息后添加 "aaa" 再发送回组播组。

组播发送

#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h> /* See NOTES */
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>

// 定义一个类型别名，将 struct sockaddr* 类型重命名为 SA
typedef struct sockaddr* (SA);

// 定义组播地址常量
#define MUTIL_ADDR "235.1.2.3"

int main(int argc, char **argv) {
    // 创建一个 UDP 套接字
    int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if (-1 == sockfd) {
        // 如果创建套接字失败，打印错误信息并退出程序
        perror("socket");
        exit(1);
    }

    // 定义客户端地址结构体和发送地址结构体
    struct sockaddr_in cli, sendaddr;
    cli.sin_family = AF_INET; // 设置地址族为 IPv4
    cli.sin_port = htons(9999); // 设置端口号为 9999，将主机字节序转换为网络字节序
    cli.sin_addr.s_addr = inet_addr(MUTIL_ADDR); // 设置组播地址

    char sendaddrbuf[64] = {0};
    socklen_t len = sizeof(cli);
    while (1) {
        char buf[512] = "this is udp mulitcast test";
        // 发送组播消息
        sendto(sockfd, buf, strlen(buf), 0, (SA)&cli, sizeof(cli));
        // 清空缓冲区
        bzero(buf, sizeof(buf));
        // 接收组播消息，并获取发送方的地址信息
        recvfrom(sockfd, buf, sizeof(buf), 0, (SA)&sendaddr, &len);
        // 打印发送方的地址和端口号以及接收到的消息
        printf("%s:%d %s\n", inet_ntop(AF_INET, &sendaddr.sin_addr, sendaddrbuf, sizeof(sendaddrbuf)), ntohs(sendaddr.sin_port), buf);
    }

    return 0;
}

这段代码实现了一个 UDP 组播发送和接收的程序。它的主要功能是向指定的组播地址（235.1.2.3:9999）发送一条固定的消息，然后等待接收组播消息并打印出来。

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