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背景介绍

UDP 协议是用于客户端-服务器模式的一种传输协议，如今的很多通信软件都是利用这个协议实现的，如腾讯 QQ 发送消息用的就是 UDP 协议。

本教程介绍了如何利用 socket 编程来实现一个 UDP 服务器，与客户端进行通信。

UDP 服务器的 socket 编程流程 1. 创建 socket 2. 将创建的 socket 绑定到一个 IP 地址和端口号上 3. 等待接收数据报，处理完成后将结果返回到客户端 4. 关闭 socket

如下图所示：

准备工作

获取示例代码

RT-Thread samples 软件包中已有一份该示例代码 udpserver.c，可以通过 Env 配置将示例代码加入到项目中。

 RT-Thread online packages  --->
     miscellaneous packages  --->
         samples: RT-Thread kernel and components samples  --->
             network sample options  --->
                 [*] [network] udp server

示例代码文件

/*
* 程序清单：udp 服务端
 *
 * 这是一个 udp 服务端的例程
 * 导出 udpserv 命令到控制终端
 * 命令调用格式：udpserv
 * 无参数
 * 程序功能：作为一个服务端，接收并显示客户端发来的数据 ，接收到 exit 退出程序
*/
#include <rtthread.h>
#include <sys/socket.h> /* 使用BSD socket，需要包含socket.h头文件 */
#include "netdb.h"

#define BUFSZ   1024

static void udpserv(int argc, char **argv)
{
    int sock;
    int bytes_read;
    char *recv_data;
    socklen_t addr_len;
    struct sockaddr_in server_addr, client_addr;

    /* 分配接收用的数据缓冲 */
    recv_data = rt_malloc(BUFSZ);
    if (recv_data == RT_NULL)
    {
        /* 分配内存失败，返回 */
        rt_kprintf("No memory\n");
        return;
    }

    /* 创建一个socket，类型是SOCK_DGRAM，UDP类型 */
    if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) == -1)
    {
        rt_kprintf("Socket error\n");

        /* 释放接收用的数据缓冲 */
        rt_free(recv_data);
        return;
    }

    /* 初始化服务端地址 */
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_port = htons(5000);
    server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    rt_memset(&(server_addr.sin_zero), 0, sizeof(server_addr.sin_zero));

    /* 绑定socket到服务端地址 */
    if (bind(sock, (struct sockaddr *)&server_addr,
             sizeof(struct sockaddr)) == -1)
    {
        /* 绑定地址失败 */
        rt_kprintf("Bind error\n");

        /* 释放接收用的数据缓冲 */
        rt_free(recv_data);
        return;
    }

    addr_len = sizeof(struct sockaddr);
    rt_kprintf("UDPServer Waiting for client on port 5000...\n");

    while (1)
    {
        /* 从sock中收取最大BUFSZ - 1字节数据 */
        bytes_read = recvfrom(sock, recv_data, BUFSZ - 1, 0,
                              (struct sockaddr *)&client_addr, &addr_len);
        /* UDP不同于TCP，它基本不会出现收取的数据失败的情况，除非设置了超时等待 */

        recv_data[bytes_read] = '\0'; /* 把末端清零 */

        /* 输出接收的数据 */
        rt_kprintf("\n(%s , %d) said : ", inet_ntoa(client_addr.sin_addr),
                   ntohs(client_addr.sin_port));
        rt_kprintf("%s", recv_data);

        /* 如果接收数据是exit，退出 */
        if (strcmp(recv_data, "exit") == 0)
        {
            closesocket(sock);

            /* 释放接收用的数据缓冲 */
            rt_free(recv_data);
            break;
        }
    }

    return;
}
MSH_CMD_EXPORT(udpserv, a udp server sample);

在 msh shell 中运行示例代码

在系统运行起来后，在 msh 命令行下输入命令 udpserv 即可让示例代码运行。

msh />udpserv
UDPServer Waiting for client on port 5000...

然后在电脑上开启一个 UDP 客户端，这里以网络调试助手为例。

1. 如果 是 QEMU 平台的话要先绑定网卡和 IP 地址。

   

2. 给服务器发送消息

   

预期结果

从服务器能接收到客户端发来的数据

发送 exit 到服务器，即可停止服务器的运行。

注意事项

请关闭防火墙之后，再运行此例程。

参考资料

• 源码 udpserver.c
• 《Env 用户手册》

常见问题

• 常见问题及解决方法。