UDP(用户数据报协议)和 TCP(传输控制协议)

2024-08-23 19:12

本文主要是介绍UDP(用户数据报协议)和 TCP(传输控制协议),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!

UDP(用户数据报协议)和 TCP(传输控制协议)是两种常用的传输层协议,各自适用于不同的应用场景。以下是对这两种协议及其常用函数和知识点的总结。

一、UDP(用户数据报协议)
UDP 是一种无连接、不可靠的传输协议,适用于需要快速传输且对可靠性要求不高的应用,如视频流、游戏等。

1. UDP 的特点:
- 无连接:UDP 发送数据时不需要建立连接。
- 不可靠传输:不保证数据到达和顺序,不提供重传机制。
- 面向消息:发送的消息是一个独立的包,不拆分也不合并。

 2. 常用函数:
- `socket()`:创建 UDP 套接字。
  
  int socket(int domain, int type, int protocol);
  
  - `domain`:协议族(如 AF_INET)。
  - `type`:套接字类型(UDP 使用 SOCK_DGRAM)。
  - `protocol`:通常为 0,系统自动选择协议。

- `bind()`:绑定套接字到本地地址和端口。
  
  int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
  
  - `sockfd`:套接字描述符。
  - `addr`:本地地址结构。
  - `addrlen`:地址结构的长度。

- `sendto()`:发送数据到指定的地址。
  
  ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags, const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);
  
  - `sockfd`:套接字描述符。
  - `buf`:要发送的数据。
  - `len`:数据长度。
  - `dest_addr`:目标地址结构。

- `recvfrom()`:从套接字接收数据。
  
  ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags, struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
  
  - `buf`:存放接收到的数据。
  - `src_addr`:发送方地址结构。

3. 使用 UDP 的流程:
1. 创建套接字 (`socket`)。
2. 对于服务器,绑定套接字到指定的地址和端口 (`bind`)。
3. 使用 `sendto` 发送数据或 `recvfrom` 接收数据。
4. 关闭套接字 (`close`)。

二、TCP(传输控制协议)
TCP 是一种面向连接、可靠的传输协议,适用于对数据传输可靠性要求较高的场景,如网页浏览、文件传输等。

1. TCP 的特点:
- 面向连接:通信前需要建立连接(三次握手)。
- 可靠传输:保证数据到达、顺序和完整性,提供重传机制。
- 流控和拥塞控制:确保网络的稳定性和高效性。

2. 常用函数:
- `socket()`:创建 TCP 套接字。

  int socket(int domain, int type, int protocol);

  - 与 UDP 类似,只是 `type` 使用 `SOCK_STREAM`。

- `bind()`:绑定套接字到本地地址和端口。
  - 与 UDP 中的 `bind` 相同。

- `listen()`:将套接字设置为被动监听模式,等待连接。
  
  int listen(int sockfd, int backlog);
  
  - `backlog`:未完成连接的队列大小。

- `accept()`:接受连接请求,创建新的套接字。
  
  int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
  
  - `addr`:存放客户端地址。
  - `addrlen`:地址结构的长度。

- `connect()`:客户端发起连接请求。
  
  int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
  
  - `addr`:服务器地址。

- `send()`:向已连接的套接字发送数据。
  
  ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
  

- `recv()`:从已连接的套接字接收数据。
  
  ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);
  

3. 使用 TCP 的流程:
服务器端:
1. 创建套接字 (`socket`)。
2. 绑定套接字到指定的地址和端口 (`bind`)。
3. 设置套接字为监听模式 (`listen`)。
4. 接受客户端连接 (`accept`)。
5. 使用 `send` 和 `recv` 进行数据通信。
6. 关闭连接 (`close`)。

客户端:
1. 创建套接字 (`socket`)。
2. 连接到服务器 (`connect`)。
3. 使用 `send` 和 `recv` 进行数据通信。
4. 关闭连接 (`close`)。

三、UDP 与 TCP 的对比
- 连接:UDP 是无连接的,TCP 是面向连接的。
- 可靠性:UDP 不保证数据到达和顺序,TCP 保证数据的完整性和顺序。
- 速度:UDP 速度快,适合实时应用;TCP 较慢,但提供可靠的传输。
- 数据传输:UDP 是面向消息的,不拆分和重组;TCP 是面向字节流的,会根据需要进行拆分和重组。

这篇关于UDP(用户数据报协议)和 TCP(传输控制协议)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



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