Linux udp socket client

Programming UDP sockets in C on Linux – Client and Server example

This article describes how to write a simple echo server and client using udp sockets in C on Linux/Unix platform.

UDP sockets or Datagram sockets are different from the TCP sockets in a number of ways.

The most important difference is that UDP sockets are not connection oriented. More technically speaking, a UDP server does not accept connections and a udp client does not connect to server.

The server will bind and then directly receive data and the client shall directly send the data.

Simple UDP Server

So lets first make a very simple ECHO server with UDP socket. The flow of the code would be

socket() -> bind() -> recvfrom() -> sendto()

/* Simple udp server */ #include //printf #include //memset #include //exit(0); #include #include #define BUFLEN 512 //Max length of buffer #define PORT 8888 //The port on which to listen for incoming data void die(char *s) < perror(s); exit(1); >int main(void) < struct sockaddr_in si_me, si_other; int s, i, slen = sizeof(si_other) , recv_len; char buf[BUFLEN]; //create a UDP socket if ((s=socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP)) == -1) < die("socket"); >// zero out the structure memset((char *) &si_me, 0, sizeof(si_me)); si_me.sin_family = AF_INET; si_me.sin_port = htons(PORT); si_me.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); //bind socket to port if( bind(s , (struct sockaddr*)&si_me, sizeof(si_me) ) == -1) < die("bind"); >//keep listening for data while(1) < printf("Waiting for data. "); fflush(stdout); //try to receive some data, this is a blocking call if ((recv_len = recvfrom(s, buf, BUFLEN, 0, (struct sockaddr *) &si_other, &slen)) == -1) < die("recvfrom()"); >//print details of the client/peer and the data received printf("Received packet from %s:%d\n", inet_ntoa(si_other.sin_addr), ntohs(si_other.sin_port)); printf("Data: %s\n" , buf); //now reply the client with the same data if (sendto(s, buf, recv_len, 0, (struct sockaddr*) &si_other, slen) == -1) < die("sendto()"); >> close(s); return 0; >

Run the above code by doing a gcc server.c && ./a.out at the terminal. Then it will show waiting for data like this

$ gcc server.c && ./a.out Waiting for data.

Next step would be to connect to this server using a client. We shall be making a client program a little later but first for testing this code we can use netcat.

Test the server with netcat

Open another terminal and connect to this udp server using netcat and then send some data. The same data will be send back by the server. Over here we are using the ncat command from the nmap package.

$ ncat -vv localhost 8888 -u Ncat: Version 5.21 ( http://nmap.org/ncat ) Ncat: Connected to 127.0.0.1:8888. hello hello world world

Note : We had to use netcat because the ordinary telnet command does not support udp protocol. The -u option of netcat specifies udp protocol.

Check open port with netstat

The netstat command can be used to check if the udp port is open or not.

$ netstat -u -a Active Internet connections (servers and established) Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State udp 0 0 localhost:11211 *:* udp 0 0 localhost:domain *:* udp 0 0 localhost:45286 localhost:8888 ESTABLISHED udp 0 0 *:33320 *:* udp 0 0 *:ipp *:* udp 0 0 *:8888 *:* udp 0 0 *:17500 *:* udp 0 0 *:mdns *:* udp 0 0 localhost:54747 localhost:54747 ESTABLISHED udp6 0 0 [::]:60439 [::]:* udp6 0 0 [::]:mdns [::]:*

Note the *:8888 entry of output. Thats our server program.
The entry that has localhost:8888 in «Foreign Address» column, indicates some client connected to it, which is netcat over here.

UDP Client

Now that we have tested our server with netcat, its time to make a client and use it instead of netcat.
The program flow is like

/* Simple udp client */ #include //printf #include //memset #include //exit(0); #include #include #define SERVER "127.0.0.1" #define BUFLEN 512 //Max length of buffer #define PORT 8888 //The port on which to send data void die(char *s) < perror(s); exit(1); >int main(void) < struct sockaddr_in si_other; int s, i, slen=sizeof(si_other); char buf[BUFLEN]; char message[BUFLEN]; if ( (s=socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP)) == -1) < die("socket"); >memset((char *) &si_other, 0, sizeof(si_other)); si_other.sin_family = AF_INET; si_other.sin_port = htons(PORT); if (inet_aton(SERVER , &si_other.sin_addr) == 0) < fprintf(stderr, "inet_aton() failed\n"); exit(1); >while(1) < printf("Enter message : "); gets(message); //send the message if (sendto(s, message, strlen(message) , 0 , (struct sockaddr *) &si_other, slen)==-1) < die("sendto()"); >//receive a reply and print it //clear the buffer by filling null, it might have previously received data memset(buf,'
/* Simple udp client */ #include //printf #include //memset #include //exit(0); #include #include #define SERVER "127.0.0.1" #define BUFLEN 512 //Max length of buffer #define PORT 8888 //The port on which to send data void die(char *s) < perror(s); exit(1); >int main(void) < struct sockaddr_in si_other; int s, i, slen=sizeof(si_other); char buf[BUFLEN]; char message[BUFLEN]; if ( (s=socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP)) == -1) < die("socket"); >memset((char *) &si_other, 0, sizeof(si_other)); si_other.sin_family = AF_INET; si_other.sin_port = htons(PORT); if (inet_aton(SERVER , &si_other.sin_addr) == 0) < fprintf(stderr, "inet_aton() failed\n"); exit(1); >while(1) < printf("Enter message : "); gets(message); //send the message if (sendto(s, message, strlen(message) , 0 , (struct sockaddr *) &si_other, slen)==-1) < die("sendto()"); >//receive a reply and print it //clear the buffer by filling null, it might have previously received data memset(buf,'\0', BUFLEN); //try to receive some data, this is a blocking call if (recvfrom(s, buf, BUFLEN, 0, (struct sockaddr *) &si_other, &slen) == -1) < die("recvfrom()"); >puts(buf); > close(s); return 0; >
 
', BUFLEN); //try to receive some data, this is a blocking call if (recvfrom(s, buf, BUFLEN, 0, (struct sockaddr *) &si_other, &slen) == -1) < die("recvfrom()"); >puts(buf); > close(s); return 0; >
 
Run the above program and it will ask for some message
 
$ gcc client.c -o client && ./client Enter message : happy happy
 
Whatever message the client sends to server, the same comes back as it is and is echoed.
 
Conclusion
 
UDP sockets are used by protocols like DNS etc. The main idea behind using UDP is to transfer small amounts of data and where reliability is not a very important issue. UDP is also used in broadcasting/multicasting.
 
When a file transfer is being done or large amount of data is being transferred in parts the transfer has to be much more reliable for the task to complete. Then the TCP sockets are used.
 
A Tech Enthusiast, Blogger, Linux Fan and a Software Developer. Writes about Computer hardware, Linux and Open Source software and coding in Python, Php and Javascript. He can be reached at [email protected] .
 
16 Comments
 
 
Joe June 7, 2021 at 3:03 pm Hello. You seem to have double pasted the second code sample inside itself. THanks for the tutorial
 
 
 
Silver Moon Post author August 14, 2018 at 4:04 pm i haven’t done sockets for a long time. right now i can think of using multiple threads do things in parallel. 
so the main thread could do its background work, and an extra thread could listen to the udp port for incoming messages. 
or the other way round. 
but i am not sure if that is the best approach. there might be better alternatives.
 
 
 
Bryan Kelly March 15, 2018 at 4:04 am And ncat used option -vv which on my Ubuntu system means verbose. The captured text does not have the verbose output. My system had five lines of information for each line of typed in data. 
Still, I am new to Linux and Ubuntu and this is an unexpected cool way to test the server app. 
Thank you.
 
 
Источник
 
Русские Блоги 
 
UDP означает протокол пользовательских дейтаграмм, который представляет собой протокол передачи без установления соединения. По сравнению с TCP, его преимущества и недостатки:
 
Преимущества: высокая скорость передачи, низкое потребление ресурсов, простое программирование, широко используется при передаче аудио- и видеоданных.
 
Недостатки: при низком качестве сети потеря пакетов будет серьезной, что приведет к потере или повреждению данных.
 
Процесс общения
 
Поскольку UDP не требует установления соединения, процесс связи будет немного отличаться:
 
 
Как видно из рисунка, использование UDP для связи позволяет осуществлять прямую связь без установления соединения между обеими сторонами.
 
Два, функция API
 
Используйте UDP для сетевого программирования, Linux также предоставляет некоторые функции.
 
2.1 sendto отправка
 
Это функция отправки данных, используемая в режиме UDP.Отличие от режима TCP состоит в том, что для каждой отправки требуется такая информация, как адрес назначения.
 
#include  #include  ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags, const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen); 
 
 
sockfd: дескриптор файла сокета.
 
buf: отправленный контент.
 
len: длина отправленных данных.
 
flags: flags, вы можете использовать этот параметр для установки различных методов передачи данных, обычно используйте 0.
 
dest_addr: информация об адресе назначения, инкапсулированная в структуре socketaddr.
 
addrlen: размер информации о целевом адресе.
 
Возвращаемое значение: вернуть количество отправленных байтов в случае успеха, -1 в случае неудачи и установить для соответствующей ошибки значение errno.
 
 
2.2 recvfrom получения
 
#include  #include  ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags, struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen); 
 
 
sockfd: дескриптор файла сокета.
 
buf: буфер данных, используемый для хранения полученных данных.
 
len: длина получаемых данных.
 
flags: flags, вы можете использовать этот параметр для установки различных методов передачи данных, обычно используйте 0.
 
src_addr: информация об адресе источника, инкапсулированная в структуре socketaddr.
 
addrlen: размер информации об адресе источника,указатель。
 
Возвращаемое значение: вернуть количество байтов, полученных в случае успеха, -1 в случае неудачи и установить для соответствующей ошибки значение errno.
 
 
См. Другие функции в предыдущем блоге:
 
Три, пример связи UDP
 
client.c (сначала отправить):
 
#include #include  #include  #include #include  #include typedef struct sockaddr* saddrp; int main(int argc, char const *argv[])  int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); if (0 > sockfd)  perror("socket"); return -1; > struct sockaddr_in addr = >; addr.sin_family = AF_INET; addr.sin_port = htons(12345); addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); socklen_t addr_len = sizeof(struct sockaddr_in); while(1)  char buf[255] = >; printf("Please input cData:"); gets(buf); sendto(sockfd,buf,strlen(buf)+1,0,(saddrp)&addr,sizeof(addr)); if(0 == strncmp(buf, "end", 3)) break; recvfrom(sockfd,buf,sizeof(buf),0,(saddrp)&addr,&addr_len); printf("cRecv:%s\n",buf); printf("the ipaddr = %#x\n", addr.sin_addr.s_addr); printf("the port = %d\n", addr.sin_port); if(0 == strncmp(buf, "end", 3)) break; > close(sockfd); return 0; > 
 
server.c (сначала получить):
 
#include #include #include  #include  #include #include  typedef struct sockaddr* saddrp; int main(int argc, char const *argv[])  // Создаем сокет int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); if (0 > sockfd)  perror("sockfd"); return -1; > // Подготавливаем адрес struct sockaddr_in addr = >; addr.sin_family = AF_INET;//ipv4 addr.sin_port = htons(12345);// Номер порта addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);// Получаем ip автоматически // Привязка int ret = bind(sockfd,(saddrp)&addr,sizeof(addr)); if (0 > ret)  perror("bind"); return -1; > struct sockaddr_in src_addr =>; socklen_t addr_len = sizeof(struct sockaddr_in); while(1)  char buf[255] = >; // Получение данных и IP-адреса источника recvfrom(sockfd,buf,sizeof(buf),0,(saddrp)&src_addr,&addr_len); printf("sRecv:%s\n",buf); if (0 == strncmp(buf,"end",3)) break; // Отправляем данные на целевой адрес printf("Please input sData to send:"); gets(buf); sendto(sockfd,buf,strlen(buf)+1,0,(saddrp)&src_addr,addr_len); if (0 == strncmp(buf,"end", 3)) break; > // Закрываем объект сокета close(sockfd); return 0; > 
 
результат операции:
 
 
client： 
 
 
server： 
 
анализ:
 
Клиент сначала отправляет данные на сервер. После того, как область обслуживания получает данные, она знает адресную информацию клиента, а затем данные могут быть отправлены клиенту. Как правило, клиент отправляет данные первым, а сервер первым их получает. Введите конец, и обе стороны будут судить о конце.
 
Источник