本文主要是介绍嵌入式学习——网络编程（UDP）——day30，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
1. 协议
通信双方约定的一套标准成为协议
2. 国际网络协议标准
2.1 OSI七层模型(理论模型)
应用层:传输的数据（a.out）
表示层:数据是否加密
会话层:是否需要建立会话链接（网络断开连接状态）
传输层:传输数据的方式（TCP、UDP）
网络层:数据路由（IP地址）
数据链路层:局域网内的数据传输（交换机局域网内多设备的链接）
物理层:物理介质链接（网线、电缆 硬件高低电平）
2.2 TCP/IP网络协议模型(实际开发)
应用层
传输层
网络层
网络接口层（链路+物理）
1. 应用层协议
FTP TFTP HTTP SMTP TELNET
2. 传输层协议——UDP、TCP
UDP:用户数据报协议(无连接)
特点:
1.不安全、不可靠
2.数据量小
3.占用资源开销小
TCP:传输控制协议(有链接)
特点:
1.安全、可靠
2.数据量大
3.占用资源开销大
三次握手建立链接
数据传输过程中双方通过序列号和确认号保障数据传输完整性
四次挥手结束链接
3. 网络层协议——局域网
3.1 IPv4
（1）IP：192.168.0.189 —— 网络位（192.198.0） 主机位（189）
IP地址 = 网络位 + 主机位
网络位:IP地址所在的网段
主机位:在局域网内的主机编号
（2）子网掩码：搭配IP地址使用,区分IP地址中的网络位和主机位
子网掩码是1的部分对应IP地址网络位
子网掩码是0的部分对应IP地址主机位
（3）网段号:网络位不变,主机位全为0的IP地址——192.168.0.0
广播号:网络位不变,主机位全为1的IP地址——192.168.0.255
（给广播号发送一个信息，所有的IP地址都能搜到）
（4）IP地址的分类
A类:1.0.0.0 - 126.255.255.255
子网掩码:255.0.0.0
管理大规模网络
私有IP:10.0.0.0 - 10.255.255.255
B类:128.0.0.0 - 191.255.255.255
子网掩码:255.255.0.0
管理大中规模网络
私有IP:172.16.0.0 - 172.31.255.255
C类:192.0.0.0 - 223.255.255.255
子网掩码:255.255.255.0
管理中小规模网络
私有IP:192.168.0.0 - 192.168.255.255
D类:224.0.0.0 - 239.255.255.255
用于组播传输（给一组人传输数据）
E类:240.0.0.0 - 255.255.255.254
用于科研实验
公有IP地址:能够直接上网的IP地址（路由器）
私有IP地址:不能直接上网的IP地址（个人主机）
（5）MAC地址:网卡地址 物理地址（此地址不会重复，是唯一的）
（6）端口号：唯一识别同一主机不同进程的号码
(0 - 65535)（不要使用10000以内的，10000以内的是系统的）
（7）注意
IP地址是为了找某一个网段、MAC地址是为了找在局域网中找到某一个主机
4. UDP编程——不论对方是否收到都能完成发送
4.1 socket
int socket(int domain, int type, int protocol);
功能:
创建一个用来进程通信的套接字,返回文件描述符
参数:
domain:AF_INET IPv4协议族
type:SOCK_STREAM 流式套接字 tcp传输协议
SOCK_DGRAM 数据报套接字 udp传输协议
SOCK_RAW 原始套接字
protocol:
默认为0
返回值:
成功返回套接字新文件描述符
失败返回-1
4.2 sendto
ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,
const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);
功能:
给另一个套接字发送消息
参数:
sockfd:套接字文件描述符
buf:要发送数据存放空间的首地址
len:要发送数据的长度
flags:发送属性 默认为0
dest_addr:目的地址
addrlen:目的地址信息长度
返回值:
成功返回发送字节个数
失败返回-1
struct sockaddr_in {
sa_family_t sin_family; /* address family: AF_INET */（协议族）
in_port_t sin_port; /* port in network byte order */（端口号、小端存储要改成大端存储）
struct in_addr sin_addr; /* internet address */（IP地址）
};
/* Internet address. */
struct in_addr {
uint32_t s_addr; /* address in network byte order */
};
4.3 inet_addr
in_addr_t inet_addr(const char *cp);
功能:
将字符串IP地址转换为二进制IP地址
参数:
cp:字符串IP地址空间首地址
返回值:
成功返回二进制IP地址
4.4 htons
uint16_t htons(uint16_t hostshort);
功能:
将本地字节序（小端）转换为网络字节序（大端）
参数:
hostshort:本地端口号
返回值:
返回网络字节序端口号
uint16_t ntohs(uint16_t netshort);
功能:
将网络字节序（大端）转换为本地字节序（小端）
4.5 bind
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,
socklen_t addrlen);
功能:
将套接字与IP地址端口绑定在一起
参数:
sockfd:文件描述符
addr:结构体空间首地址
addrlen:信息的长度
返回值:
成功返回0
失败返回-1
4.6 recvfrom
ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,
struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
功能:
接收数据
参数:
sockfd:套接字文件描述符
buf:存放接收到数据空间的首地址
len:最多允许接收的字节数
flags:属性 默认为0
src_addr:存放发送端地址信息空间首地址
addrlen:想要接收发送端地址大小的变量空间首地址
返回值:
成功返回实际接收字节数
失败返回-1
注意:
该函数具有阻塞功能
4.7 UDP编程示例代
（1）单方向收发
1. 头文件
#ifndef __HEAD_H__
#define __HEAD_H__#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>#endif2 发送端代码（send.c）
#include "head.h"int main(int argc, char const *argv[])
{int sockfd = 0;char tmpbuff[1024] = {"hello world"};struct sockaddr_in recvaddr;ssize_t nsize = 0;sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if (-1 == sockfd){perror("fail to socket");return -1;}recvaddr.sin_family = AF_INET;recvaddr.sin_port = htons(50000);recvaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.155");nsize = sendto(sockfd, tmpbuff, strlen(tmpbuff)+1, 0, (struct sockaddr *)&recvaddr, sizeof(recvaddr));if (-1 == nsize){perror("fail to sendto");return -1;}printf("send %ld bytes success\n", nsize);close(sockfd);return 0;
}3. 接收端代码（recv.c）
#include "head.h"int main(int argc, char const *argv[])
{int sockfd = 0;int ret = 0;ssize_t nsize = 0;char tmpbuff[4096] = {0};struct sockaddr_in recvaddr;sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if (-1 == sockfd){perror("fail to socket");return -1;}recvaddr.sin_family = AF_INET;recvaddr.sin_port = htons(50000);recvaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.155");ret = bind(sockfd, (struct sockaddr *)&recvaddr, sizeof(recvaddr));if (-1 == ret){perror("fail to bind");return -1;}nsize = recvfrom(sockfd, tmpbuff, sizeof(tmpbuff), 0, NULL, NULL);if (-1 == nsize){perror("fail to recvfrom");return -1;}printf("recv %ld bytes success\n", nsize);printf("RECV:%s\n", tmpbuff);close(sockfd);return 0;
}（2）双向通信
1. 头文件
#ifndef __HEAD_H__
#define __HEAD_H__#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>#endif2. 发送端
#include "head.h"int main(int argc, char const *argv[])
{int sockfd = 0;char tmpbuff[4096] = {"你在吗?"};struct sockaddr_in recvaddr;ssize_t nsize = 0;sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if (-1 == sockfd){perror("fail to socket");return -1;} recvaddr.sin_family = AF_INET;recvaddr.sin_port = htons(50000);recvaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.155");nsize = sendto(sockfd, tmpbuff, strlen(tmpbuff)+1, 0, (struct sockaddr *)&recvaddr, sizeof(recvaddr));if (-1 == nsize){perror("fail to sendto");return -1;}memset(tmpbuff, 0, sizeof(tmpbuff));nsize = recvfrom(sockfd, tmpbuff, sizeof(tmpbuff), 0, NULL, NULL);if (-1 == nsize){perror("fail to recvfrom");return -1;}printf("RECV:%s\n", tmpbuff);close(sockfd);return 0;
}3. 接收端
#include "head.h"int main(int argc, char const *argv[])
{int sockfd = 0;int ret = 0;struct sockaddr_in recvaddr;struct sockaddr_in sendaddr;char tmpbuff[4096] = {0};ssize_t nsize = 0;socklen_t addrlen = sizeof(sendaddr);sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if (-1 == sockfd){perror("fail to socket");return -1;} recvaddr.sin_family = AF_INET;recvaddr.sin_port = htons(50000);recvaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.155");ret = bind(sockfd, (struct sockaddr *)&recvaddr, sizeof(recvaddr));if (-1 == ret){perror("fail to bind");return -1;}nsize = recvfrom(sockfd, tmpbuff, sizeof(tmpbuff), 0, (struct sockaddr *)&sendaddr, &addrlen);if (-1 == nsize){perror("fail to recvfrom");return -1;}printf("[%s:%d]%s\n", inet_ntoa(sendaddr.sin_addr), ntohs(sendaddr.sin_port), tmpbuff);sprintf(tmpbuff, "%s --------echo", tmpbuff);nsize = sendto(sockfd, tmpbuff, strlen(tmpbuff), 0, (struct sockaddr *)&sendaddr, sizeof(sendaddr));if (-1 == nsize){perror("fail to sendto");return -1;}close(sockfd);return 0;
}
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