【操作系统】Linux之网络编程(UDP)（头歌作业）

第1关：UDP套接字创建与端口绑定

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

/************************
 * port: 需要绑定的端口号
 * 返回值: 调用成功返回0，否则返回-1
*************************/
int UDPSocket(unsigned short port)
{
    int ret = -1;
    /********** BEGIN **********/
    int sockfd;
    struct sockaddr_in server_addr;
    // 创建UDP套接字
    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if (sockfd == -1)
    {
        printf("创建UDP套接字失败: %s\n", strerror(errno));
        return -1;
    }

    // 初始化服务器地址结构体
    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(port);

    // 绑定端口
    ret = bind(sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr));
    if (ret == -1)
    {
        printf("绑定端口失败: %s\n", strerror(errno));
        close(sockfd);
        return -1;
    }

    ret = 0;
    
    /********** END **********/
    
    return ret;
}

第2关：UDP数据传送

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

#define PORT 8888

int main()
{
    int sockfd;
    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if(sockfd == -1)
    {
        return -1;
    }
    struct sockaddr_in addr;
    bzero(&addr, sizeof(addr));    //清空
    addr.sin_family = AF_INET;
    addr.sin_port = htons(PORT);
    addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    //与PORT端口进行绑定
    if(bind(sockfd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) == -1)
    {
        return -1;
    }
    
    char data[100];
    //接收客户端传来的数据，并打印出来(提示：换行打印)
    //同时将接收到的数据原样发送给客户端
    //当接收到"exit"字符串时，退出当前程序，不打印出"exit"字符串
    //提示：在每次接收字符串前要将存放字符串的变量清空
    /********** BEGIN **********/
    struct sockaddr_in clientAddr;
    socklen_t clientAddrLen = sizeof(clientAddr);
    while (1)
    {
        // 每次接收前清空存放字符串的变量
        memset(data, 0, sizeof(data));

        ssize_t recvLen = recvfrom(sockfd, data, sizeof(data), 0, (struct sockaddr *)&clientAddr, &clientAddrLen);
        if (recvLen == -1)
        {
            printf("接收数据失败: %s\n", strerror(errno));
            continue;
        }
        else if (recvLen > 0)
        {
            // 去掉字符串末尾可能的换行符等空白字符
            while (data[recvLen - 1] == '\n' || data[recvLen - 1] == '\r' || data[recvLen - 1] == '\t' || data[recvLen - 1] == ' ')
            {
                data[recvLen - 1] = '\0';
                recvLen--;
            }

            if (strcmp(data, "exit") == 0)
            {
                break;
            }

            // 换行打印接收到的数据
            printf("%s\n", data);

            // 将接收到的数据原样发送给客户端
            ssize_t sendLen = sendto(sockfd, data, recvLen, 0, (struct sockaddr *)&clientAddr, clientAddrLen);
            if (sendLen == -1)
            {
                printf("发送数据失败: %s\n", strerror(errno));
            }
        }
    }
    
    /********** END **********/

    close(sockfd);
    
    return 0;
}

第3关：项目实战

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

//定义数据块大小
char data[16];
//定义服务器端口和服务器地址
#define PORT 8889
#define SERVER_IP "127.0.0.1"

int main(int argc, char *argv[])
{
    int sockfd;
    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if(sockfd == -1)
    {
        return -1;
    }
    struct sockaddr_in servAddr;
    int servAddrLen = sizeof(servAddr);
    bzero(&servAddr, sizeof(servAddr));
    servAddr.sin_family = AF_INET;
    servAddr.sin_port = htons(PORT);
    servAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVER_IP);
    
    //由用户传入的要下载文件的名称
    char *downLoadFileName = argv[1];
    printf("%s\n", argv[1]);
    //先在本地创建要下载的文件
    int fd = fd = open(downLoadFileName, O_CREAT | O_WRONLY | O_TRUNC, S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IROTH);
    //向服务器发送要上传文件的名称
    sendto(sockfd, downLoadFileName, strlen(downLoadFileName), 0, (struct sockaddr *)&servAddr, servAddrLen); 
    
    /********** BEGIN **********/
    char ack[16];
    int recvLen;

    // 循环接收服务器发送的数据块
    while (1)
    {
        // 接收服务器发送的数据块
        recvLen = recvfrom(sockfd, data, sizeof(data), 0, (struct sockaddr *)&servAddr, &servAddrLen);
        if (recvLen == -1)
        {
            printf("接收数据失败: %s\n", strerror(errno));
            continue;
        }

        // 根据数据块类型判断是否下载完成
        if (data[0] == 'e')
        {
            // 下载完成，关闭文件并退出程序
            close(fd);
            break;
        }
        else if (data[0] == 'c')
        {
            // 数据块为文件内容，将内容写入本地文件
            write(fd, &(data[1]), recvLen - 1);
        }

        // 向服务器发送接收确认请求
        sendto(sockfd, "OK", strlen("OK"), 0, (struct sockaddr *)&servAddr, servAddrLen);

        // 清空数据块数据部分（除了类型标识字节）
        memset(&(data[1]), 0, sizeof(data) - 1);
    }
    
    /********** END **********/
    
    close(sockfd);
    
    return 0;
}