c++ udp socket



文章后面有代码，可以直接复制在Visual Studio 2022中运行（注意：必须是两个项目，客户端服务端各一个，连接在同一网络中，先运行服务端，并且客户端数据发送的目标IP要改为你服务端的IP）

在了解完socket编程的一些基本理论知识后，很想把理论应用到实践，直接搜项目实战的教程，但是在看了几篇博客文章和一些B站的教程后，发现大部分都是不易上手的基于UDP/TCP的聊天系统，不太适合刚接触C++网络编程的同学，所以这里用C++实现简单的UDP通信，可以帮助大家更好的了解socket编程中的一些重要步骤。

在VS中，如果你没关SDL检查，就在前面加这个

WSAStartup

我们socket编程第一个要用到的函数就是WSAStartup，嘶？这是干嘛的呢？见名知意，W代表Windows操作系统，S代表socket（套接字），A代表应用程序编程接口（API），函数用于初始化winsock库，那么这个函数应该怎么用呢？这时就要用到帮助文档了。

开始写代码，函数要什么就写什么
返回值是错误码，就定义int变量接。
wVersionRequested是版本号，类型是WORD，因为是[in]参数，需要我们调用者给值。lpWSAData是指向结构体WSADATA的指针，因为是[out]参数，不用给值，调用完函数就有值了。

MAKEWORD(a,b) 是一个宏，用于将两个字节大小的数合并成一个WORD类型的值。在这里，MAKEWORD(2, 2) 的作用是将高位字节设为2，低位字节也设为2，从而构造出一个WORD类型的数值，表示了Winsock库的版本号。 

头文件和依赖库

编译器不认识这个函数，可是我也不知道要加什么头文件啊？那我们再看帮助文档，一直往下翻。

返回值与检查(WSAStartup函数)

最后再来个判断

LOBYTE和HIBYTE都是宏用来判断高位和低位的版本号，这个不用了解太深，MAKEWORD(2, 2) 将参数2和2组合成一个16位的无符号整数，高8位是第一个参数，低8位是第二个参数。

还是先找帮助文档

三个int类型的[in]形参，应该传什么呢

参数1地址族

af这个形参说白了就是IPv4还是IPv6，咱们用IPv4

参数2协议类型

type，socket type描述连接如何工作，常常是stream（用于TCP连接）或dgram（用于UDP服务）。

参数3协议

 最后一个参数，protocol，就是协议呗

返回值与检查(socket函数)

看返回值要用SOCKET类型接，针对错误再加个判断

如果未发生错误，套接字将返回引用新套接字的描述符。否则，将返回值 INVALID_SOCKET，并且可以通过调用 WSAGetLastError 来检索特定的错误代码。

绑定的函数是bind，怎么用呢，来看看帮助文档

参数1套接字和参数3结构体大小

三个参数，第一个SOCKET类型的肯定就是我们刚才创建的啊。第三个namelen，int类型的一个结构体大小，跟第二个参数有关。

参数2sockaddr指针

那么第二个参数就是关键。因为是[in]参数，还是个指向结构体的指针，我们要手动给它结构体中每一个部分赋值。帮助文档里搜sockaddr。

指向要分配给绑定套接字的本地地址的 sockaddr 结构的指针。

这里我们要用第二个sockaddr_in，因为它详细分成了第一个指定地址族（Address Family），第二个存储端口号，第三个in_addr类型的结构体成员，用于存储IP地址，第四个用于填充的空间，以保证sockaddr_in的大小与sockaddr结构体相同。

写好后，开始赋值

1.addrUDPServer.sin_family

addrUDPServer.sin_family和前面的af一样就是问你IPv4还是IPv6，连赋值的宏都是一个AF_INET

在网络编程中，struct sockaddr_in是用于表示IPv4地址的数据结构。其中，sin_family成员用于指定地址族（Address Family）。

2.addrUDPServer.sin_port

addrUDPServer.sin_port就是端口号的意思，这个端口要自己设置，我的建议自己查查你的电脑都占用了哪些端口号，找一个空闲的，方法：命令行指令 netstat -ano

这里有一个重点，要用htons函数转换成网络字节序

我这里就随便写一个了htons(12345)，应该没有哪个程序占用【狗头】

3.addrUDPServer.sin_addr

接下来更是重量级，要绑定网卡了，一看类型又是结构体，服了，谁知道内部结构是啥，只能上帮助文档里搜了，结果进去一看里面是一个union共用体，因为它的所有成员共享同一块内存，也就是说我们只要给一个赋值就行，我一眼就盯到最简单的u_long类型的S_addr。

接下来是个重点，IP的两种数据类型

IP的两种数据类型

 1.十进制四等分的地址字符串类型  "10.10.10.10"
 2.网络字节序类型（可以用ulong存）

    inet_addr：是将一个IP地址字符串  转换为  32位大端网络字节序整数。
    inet_ntoa：是将一个32位大端网络字节序整数  转换为  IP地址字符串。其实就是in_addr结构体      类型转字符串类型，结构体in_addr内部是一个共用体，其中S_addr是ulong类型

其实在 C++ 中，推荐使用 和 函数来替代 和 函数。这两个函数在处理 IPv4 和 IPv6 地址时更加灵活和安全，而且能够支持更广泛的地址类型。

完成赋值

返回值与检查(bind函数)

如果未发生错误，则 bind 返回零。否则，它将返回 SOCKET_ERROR，并且可以通过调用 WSAGetLastError 来检索特定的错误代码。

 我们创建服务端的sockaddr是用来绑定IP和端口号的，同样我们服务端收到客户端的数据后，也要知道客户端的IP和端口号，所以要创建客户端的sockaddr好用来存值

这里用到的函数是recvfrom，来看看帮助文档

参数

前面写了这么多，传什么其实已经很明显了，第一个SOCKET传的就是咱们创建的sock。第二个[out]参数，就是服务端收到的数据要存在一个地方，在准备工作中已经写好了recvBuf。第三个是大小sizeof(recvBuf)。

参数用于指定接收操作的行为。具体来说，它是一个位掩码，可以用于设置一些特定的选项。在 Windows Socket API 中，常见的 函数使用的 参数通常为 0，表示没有特殊的选项。

这里写的是服务端的接收，recvfrom的最后两个参数一定是对方的，也就是客户端，传的参是没赋值的客户端sockaddr

返回值与检查(recvfrom函数)

如果没有发生错误，recvfrom 将返回接收到的字节数。如果连接已正常关闭，则返回值为零。否则，将返回值 SOCKET_ERROR，并且可以通过调用 WSAGetLastError 检索特定的错误代码。

这里打印一下收到的数据，并且把IP也用inet_ntoa函数转换成咱们能看懂的字符串。

这里用到的函数是sendto，来看看帮助文档

参数

sendto的参数和recvfrom的都是一一对应的，很好写。但是你会发现参数全是[in]，SendBuf我们自己写个输入就行，但是这个[in] const sockaddr *to呢？

这里就体现出为什么我们这个简单通信要服务端先接收数据了，前面说了，recvfrom的最后两个参数是客户端的sockaddr，它们是[out]参数，所以函数调用完，它们就有值了，存的就是客户端信息。

我们知道客户端的地址信息后，sendto的最后两个参数直接写里就行了。

返回值与检查(sendto)

如果没有发生错误，sendto 将返回发送的总字节数，该字节数可以小于 len 指示的数字。否则，将返回值 SOCKET_ERROR，并且可以通过调用 WSAGetLastError 来检索特定的错误代码。

服务端写完再客户端就轻松多了，只需要单独理解一下第三步和第五步就可以。

因为是客户端先发数据，所以要知道目标IP，注意这里并不是绑定(bind)，只是创建服务端的sockaddr并用服务端的地址信息赋值，用来存服务端的地址信息，咱们这个简单通信不需要给客户端绑定哈(偷懒狗头)。

运行服务端的电脑要完成以下步骤

1.命令行指令：ipconfig

2.找到无线局域网适配器 WLAN，复制IPv4 地址

3.客户端

这个客户端为什么不需要绑定IP和端口号
绑定IP和端口号是在告诉操作系统可以接收发给这个IP和端口号的数据，
因为客户端先发送数据，操作系统发现没有绑定，会自动分配任意网卡+

空闲端口号，如果不想要操作系统分配的，也可以自己绑定。

服务端的sockaddr有值，我们发送数据就直接用就行

服务端先接收数据会得到什么，得到数据和客户端的地址信息，服务端通过recvfrom接收到数据并得到客户端的地址信息后，才能用sendto发给客户端数据。

但是客户端有直接带值的服务端sockaddr，客户端知道发给谁，还知道谁给我发。所以recvfrom的最后两个参数没啥用了，传nullptr就行。（强调：实现简单通信，如果是聊天系统的项目实战可别这么写）

可以接上手机热点测试，确保客户端的sockaddr_in  addrUDPServer里存的信息正确，端口号与服务端绑定的一致，IP是服务端的IP。这个代码只能客户端发一句，服务端发一句，不能一端连发。

关闭防火墙路径：控制面板系统和安全Windows Defender 防火墙

如果是一台电脑，右键任务栏的VS，再启动一个项目

先运行服务端，如果有这个错误，可以关闭SDL检查或加这个

一定要允许，取消的话就要到防火墙那里改了 

再运行客户端，并发个数据

多来几次收发

 如果是两台电脑，一定要确定它们连接的是同一网络，并且双方都关闭了防火墙

服务端

客户端

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