「Linux如何接收UDP数据？」 (linux 接收udp数据)
Linux如何接收UDP数据？
在计算机网络传输协议中，UDP（User Datagram Protocol）是一种无连接的数据报传输协议，它大量应用于网络应用程序的通信传输中。在Linux系统中，UDP同样是常用的数据传输协议之一，但是如何在Linux中接收UDP数据却是大家经常遇到的问题。本文将详细介绍Linux如何接收UDP数据并实现数据的读取和处理。
一、UDP数据包结构
在协议栈中传输的每个UDP数据包都有其固定的格式，如下所示：
其中，各字段的含义如下：
| 字段名 | 字段长度 | 描述 |
| :——-: | :——-: | :————————————————–: |
| 源端口号 | 2字节 | 发送端口号 |
| 目标端口号 | 2字节 | 接收端口号 |
| 数据报长度 | 2字节 | 包含头部的总长度 |
| 校验和 | 2字节 | 校验和计算得出，用于对UDP数据包进行完整性检查和错误检测 |
| 数据 | 可变字节 | 数据部分 |
二、使用socket接收UDP数据
在Linux中，可以通过socket套接字实现对UDP数据包的接收和处理。接收UDP数据包的过程主要分为两个步骤：
1、创建socket套接字
在Linux系统中，使用socket()系统调用创建socket套接字，指定socket类型（UDP）、协议族（AF_INET）和协议（IPPROTO_UDP），具体的代码实现如下：
“`
#include
#include
int sockfd;
struct sockaddr_in my_addr;
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);
bzero(&my_addr, sizeof(my_addr));
my_addr.sin_family = AF_INET;
my_addr.sin_port = htons(PORT);
my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
bind(sockfd, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(struct sockaddr))
“`
其中，之一个参数的值是协议族（IPv4或IPv6）、第二个参数的值是socket的类型（SOCK_STREAM或SOCK_DGRAM）和第三个参数的值是传输协议（IPPROTO_TCP或IPPROTO_UDP）。
2、接收和处理UDP数据包
一旦socket套接字被创建并绑定到本地端口上，可以使用recvfrom()系统调用来接收UDP数据包，具体的代码实现如下：
“`
#include
#include
#include
char recv_buf[1024];
struct sockaddr_in remote_addr;
int addr_len = sizeof(struct sockaddr_in);
int recv_len = 0;
while (1) {
memset(recv_buf, 0, sizeof(recv_buf));
recv_len = recvfrom(sockfd, recv_buf, sizeof(recv_buf), 0,
(struct sockaddr*)&remote_addr, &addr_len);
if (recv_len > 0) {
// 处理接收到的数据包
printf(“Received data from %s:%d, message: %s\n”,
inet_ntoa(remote_addr.sin_addr), ntohs(remote_addr.sin_port), recv_buf);
}
}
“`
其中，recvfrom()系统调用的之一个参数是socket套接字，第二个和第三个参数分别指定了接收缓冲区的大小和数据源的地址和端口号，最后一个参数则是存储数据源地址结构体的大小。该函数会阻塞当前线程直到有数据包到达，并将接收到的数据包存到recv_buf缓冲区中，recvfrom()系统调用会返回接收到的数据包的大小。
在接收到UDP数据包后，可以对数据包进行相应的处理，如打印数据包中的数据或进行数据解码等操作。
需要注意的是，由于UDP是一种无连接的协议，因此无法保证数据包的传输顺序和到达时间，同时也无法重传丢失的数据包。因此，在使用UDP协议传输数据时，需要注意数据的可靠性和完整性，并进行相应的处理。
三、
相关问题拓展阅读：
基于Linux的远程指令系统（使用udp而不是tcp）
一. Linux下UDP编程框架
使用UDP进行程序设计可以分为客户端和服务器端两部分。
1.服务器端程序包括：
? 建立套接字
? 将套接字地址结构进行绑定
? 读写数据
? 关闭套接字
2.客户端程序包括：
? 建立套接字
? 读写数据
? 关闭套接字
3.服务器端和客户端程序之间的差别
服务器端和客户端两个流程之间的主要差别在于对地址的绑定函数（bind()函数），而客户端可以不用进行地址和端口的绑定操作。
二.Linux中UDP套接字函数
从图可知，UDP协议的服务端程序设计的流程分为套接字建立，套接字与地址结构进行绑定，收发数据，关闭套接字;客户端程序流程为套接字建立，收发数据，关闭套接字等过程。它们分别对应socket(),bind(),sendto(),recvfrom(),和close()函数。
网络程序通过调用socket（）函数，会返回一个用于通信的套接字描述符。Linux应用程序在执行任何形式的I/嫌誉唤O操作的时候，程序是在读或者写一个文件描述符。因此，可以把创建的套接字描述符看成普通的描述符来操作，并通过读写套接字描述符来实现网络之间的数据交流。
1. socket
1> 函数原型:
int socket(int domain,int type,int protocol)
2> 函数功能：芹凯
函数socket()用于创建一个套接字描述符。
3> 形参：
? domain:用于指定创建套接字所使用的协议族，在头文件
中定义。
常见的协议族如下：
AF_UNIX:创建只在本机内进行通信的套接字。
AF_INET:使用IPv4 TCP/IP协议
AF_INET6:使用IPv6 TCP/IP协议
说明：
AF_UNIX只能用于单一的UNIX系统进程间通信，而AF_INET是针对Interne的，因而可以允许在远程主机之间通信。一般把它赋为AF_INET。
? type:指明套接的类型，对应的参数如下
SOCK_STREAM:创建TCP流套接字
SOCK_DGRAM:创建UDP数据报套接字
SOCK_RAW:创建原始套接字
? protocol:
参数protocol通常设置为0，表示通过参数domain指定的协议族和参数type指定的套接字类型来确定使用的协议。当为原始套接字时，系统无法唯一的确定协议，此时就需要使用使用该参数指定所使用的协议。
4> 返回值：执行成功后返回一个新创建的套接字；若有错误发生则返回一个-1，错误代码存入errno中。
5> 举例：调用socket函数创建一个UDP套接字
int sock_fd;
sock_fd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
if(sock_fd 函数原型：
int bind(int sockfd,struct sockaddr *my_addr,socklen_taddrlen)
2> 函数功能
函数bind()的作用是将一个套接字文件描述符与一个本地地址绑定在一起。
3> 形参：
? sockfd:sockfd是调用socket函数返回的文件描述符；
? addrlen是sockaddr结构的长度。
? my_addr: 是一个指向sockaddr结构的指针，它保存着本地套接字的地址（即端口和IP地址）信息。不过由于系统兼容性的问题，一般不使用这个结构，而使用另外一个结构(struct sockaddr_in)来代替
4> 套接字地址结构：
(1)structsockaddr:
结构struct sockaddr定义了一种通用的套接字地址，它在
Linux/socket.h 中定义。
struct sockaddr{
unsigned short sa_family;/*地址类型，AF_XXX*/
char sa_data;/*14字节的协议地址*/
}
a. sin_family：表示地址类型，对于使用TCP/IP协议进行的网络编程，该值只能是AF_INET.
b. sa_data：存储具体的协议地址。
(2)sockaddr_in
每种协议虚饥族都有自己的协议地址格式，TCP/IP协议组的地址格式为结构体struct sockaddr_in,它在netinet/in.h头文件中定义。
struct sockaddr_in{
unsigned short sin_family;/*地址类型*/
unsigned short sin_port;/*端口号*/
struct in_addr sin_addr;/*IP地址*/
unsigned char sin_zero;/*填充字节，一般赋值为0*/
}
a. sin_family：表示地址类型，对于使用TCP/IP协议进行的网络编程，该值只能是AF_INET.
b. sin_port:是端口号
c. sin_addr:用来存储32位的IP地址。
d. 数组sin_zero为填充字段，一般赋值为0.
e. structin_addr的定义如下：
struct in_addr{
unsignedlong s_addr;
}
结构体sockaddr的长度为16字节，结构体sockaddr_in的长度为16字节。可以将参数my_addr的sin_addr设置为INADDR_ANY而不是某个确定的IP地址就可以绑定到任何网络接口。对于只有一IP地址的计算机，INADDR_ANY对应的就是它的IP地址；对于多宿主主机(拥有多个网卡)，INADDR_ANY表示本服务器程序将处理来自所有网络接口上相应端口的连接请求
5> 返回值：
函数成功后返回0，当有错误发生时则返回-1，错误代码存入errno中。
6>举例：调用socket函数创建一个UDP套接字
struct sockaddr_in addr_serv,addr_client;/*本地的地址信息*/
memset(&serv_addr,0,sizeof(struct sockaddr_in));
addr_serv.sin_family = AF_INET;/*协议族*/
addr_serv.sin_port = htons(SERV_PORT);/*本地端口号*/
addr_serv.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); /*任意本地地址*/
/*套接字绑定*/
if(bind(sock_fd,(struct sockaddr *)&addr_serv),sizeof(structsockaddr_in)) 函数原型：
int close(intfd);
2>函数功能：
函数close用来关闭一个套接字描述符。
3>函数形参：
? 参数fd为一个套接字描述符。
4>返回值：
执行成功返回0，出错则返回-1.错误代码存入errno中。
说明：
以上三个函数中，前两个要包含头文件
#include
#include
后一个包含：
#include
4.sendto
1>函数原型：
#include
#include
ssize_t sendo(ints,const void *msg,size_t len,int flags,const struct sockaddr *to,socklen_ttolen);
2>函数功能：
向目标主机发送消息
3>函数形参：
? s:套接字描述符。
? *msg:发送缓冲区
? len:待发送数据的长度
? flags:控制选项，一般设置为0或取下面的值
(1)MSG_OOB:在指定的套接字上发送带外数据(out-of-band data),该类型的套接字必须支持带外数据（eg:SOCK_STREAM）.
(2)MSG_DONTROUTE:通过最直接的路径发送数据，而忽略下层协议的路由设置。
? to:用于指定目的地址
? tolen:目的地址的长度。
4>函数返回值：
执行成功后返回实际发送数据的字节数，出错返回-1，错误代码存入errno中。
5>函数举例：
char send_buf;
struct sockaddr_in addr_client;
memset(&addr_client,0,sizeof(struct sockaddr_in));
addr_client.sin_family = AF_INET;
addr_client.sin_port = htons(DEST_PORT);
if(inet_aton(“172.17.242.131”,&addr_client.sin_addr)函数原型：
#include
#include
ssize_t recvfrom(int s,void *buf,size_t len,intflags,struct sockaddr *from,socklen_t *fromlen);
2>函数功能：接收数据
3>函数形参：
? int s:套接字描述符
? buf:指向接收缓冲区，接收到的数据将放在这个指针所指向的内存空间。
? len:指定了缓冲区的大小。
? flags:控制选项,一般设置为0或取以下值
(1)MSG_OOB:请求接收带外数据
(2)MSG_PEEK:只查看数据而不读出
(3)MSG_WAITALL:只在接收缓冲区时才返回。
? *from:保存了接收数据报的源地址。
? *fromlen:参数fromlen在调用recvfrom前为参数from的长度，调用recvfrom后将保存from的实际大小。
4>函数返回值：
执行成功后返回实际接收到数据的字节数，出错时则返回-1，错误代码存入errno中。
5>函数实例：
char recv_buf;
struct sockaddr_in addr_client;
int src_len;
src_len = sizeof(struct sockaddr_in);
int src_len;
src_len = sizeof(struct sockaddr_in);
if(recvfrom(sock_fd,recv_buf,sizeof(recv_buf),0,(structsockaddr *)&src_addr,&src_len)
perror(“again_recvfrom”);
exit(1);
}
三.UDP编程实例
客户端向服务器发送字符串Hello tiger,服务器接收到数据后将接收到字符串发送回客户端。
1.服务器端程序
1 #include
2 #include
3 #include
4 #include
5 #include
6 #include
7 #include
8 #include
9
10 #define SERV_PORT 3000
11
12 int main()
13 {
14 int sock_fd; //套接子描述符号
15 int recv_num;
16 int send_num;
17 int client_len;
18 char recv_buf;
19 struct sockaddr_in addr_serv;
20 struct sockaddr_in addr_client;//服务器和客户端地址
21 sock_fd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
22 if(sock_fd
23 perror(“socket”);
24 exit(1);
25 } else{
26
27 printf(“sock sucessful\n”);
28 }
29 //初始化服务器断地址
30 memset(&addr_serv,0,sizeof(struct sockaddr_in));
31 addr_serv.sin_family = AF_INET;//协议族
32 addr_serv.sin_port = htons(SERV_PORT);
33 addr_serv.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);//任意本地址
34
35 client_len = sizeof(struct sockaddr_in);
36 /*绑定套接子*/
37 if(bind(sock_fd,(struct sockaddr *)&addr_serv,sizeof(struct sockaddr_in))
38 perror(“bind”);
39 exit(1);
40 } else{
41
42 printf(“bind sucess\n”);
43 }
44 while(1){
45 printf(“begin recv:\n”);
46 recv_num = recvfrom(sock_fd,recv_buf,sizeof(recv_buf),0,(struct sockaddr *)&addr_client,&client_len);
47 if(recv_num
48 printf(“bad\n”);
49 perror(“again recvfrom”);
50 exit(1);
51 } else{
52 recv_buf=’\0′;
53 printf(“recv sucess:%s\n”,recv_buf);
54 }
55 printf(“begin send:\n”);
56 send_num = sendto(sock_fd,recv_buf,recv_num,0,(struct sockaddr *)&addr_client,client_len);
57 if(send_num
58 perror(“sendto”);
59 exit(1);
60 } else{
61 printf(“send sucessful\n”);
62 }
63 }
64 close(sock_fd);
65 return 0;
66 }
2.客户端程序
1 #include
2 #include
3 #include
4 #include
5 #include
6
7 #include
8 #include
9 #include
10
11 #define DEST_PORT 3000
12 #define DSET_IP_ADDRESS “192.168.1.103”
13
14 int main()
15 {
16 int sock_fd;/*套接字文件描述符*/
17 int send_num;
18 int recv_num;
19 int dest_len;
20 char send_buf={“hello tiger”};
21 char recv_buf;
22 struct sockaddr_in addr_serv;/*服务端地址，客户端地址*/
23
24 sock_fd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);//创建套接子
25 //初始化服务器端地址
26 memset(&addr_serv,0,sizeof(addr_serv));
27 addr_serv.sin_family = AF_INET;
28 addr_serv.sin_addr.s_addr = inet_addr(DSET_IP_ADDRESS);
29 addr_serv.sin_port = htons(DEST_PORT);
30
31 dest_len = sizeof(struct sockaddr_in);
32 printf(“begin send:\n”);
33 send_num = sendto(sock_fd,send_buf,sizeof(send_buf),0,(struct sockaddr *)&addr_serv,dest_len);
34 if(send_num
35 perror(“sendto”);
36 exit(1);
37 } else{
38
39 printf(“send sucessful:%s\n”,send_buf);
40 }
41 recv_num = recvfrom(sock_fd,recv_buf,sizeof(recv_buf),0,(struct sockaddr *)&addr_serv,&dest_len);
42 if(recv_num
43
44 perror(“recv_from”);
45 exit(1);
46 } else{
47 printf(“recv sucessful\n”);
48 }
49 recv_buf=’\0′;
50 printf(“the receive:%s\n”,recv_buf);
51 close(sock_fd);
52 return 0;
linux查看本地一个udp端口有没有接收到数据包
tcpdump udp | grep 200
使用如下命令： tcpdump udp port 200
netstat -nupl
linux 接收udp数据的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于linux 接收udp数据,「Linux如何接收UDP数据？」,基于Linux的远程指令系统（使用udp而不是tcp）,linux查看本地一个udp端口有没有接收到数据包的信息别忘了在本站进行查找喔。
