第24章 UDP回射客户端：实现UDP回射客户端，使用sendto/recvfrom

UDP回射客户端，说白了就是给服务器发一条消息，然后等着服务器原封不动地给你弹回来。听起来简单吧？但这里面的坑，我当年可没少踩。

这一章，我们就手写一个UDP回射客户端。核心API就两个：sendto 和 recvfrom。一个发，一个收，干净利落。

24.1 回射模型长什么样？

先画个图，让你心里有个底。UDP回射的流程其实特别直白：

嗯，就是这么简单。客户端发一条消息，服务器收到后，原样再发回来。客户端再收回来，比对一下，就知道网络通不通、服务器活不活。

24.2 客户端核心流程

写UDP客户端，我个人习惯分四步走：

1. 创建套接字 —— socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)
2. 设置服务器地址 —— 填好IP和端口
3. 发送数据 —— sendto()
4. 接收回射 —— recvfrom()

没有 connect()，没有 bind()。UDP客户端就是这么洒脱。

24.3 代码实现：UDP回射客户端

直接上代码。我尽量把注释写清楚，你跟着看就行。

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

#define SERVER_IP   "127.0.0.1"
#define SERVER_PORT 8888
#define BUFFER_SIZE 1024

int main() {
    int sockfd;
    struct sockaddr_in server_addr;
    char send_buf[BUFFER_SIZE];
    char recv_buf[BUFFER_SIZE];
    socklen_t addr_len = sizeof(server_addr);

    // 1. 创建UDP套接字
    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if (sockfd < 0) {
        perror("socket");
        exit(1);
    }

    // 2. 设置服务器地址结构
    memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
    inet_pton(AF_INET, SERVER_IP, &server_addr.sin_addr);

    printf("UDP回射客户端已启动，目标：%s:%d\n", SERVER_IP, SERVER_PORT);
    printf("输入消息，按回车发送。输入 'quit' 退出。\n");

    while (1) {
        printf("> ");
        fgets(send_buf, BUFFER_SIZE, stdin);
        // 去掉换行符
        send_buf[strcspn(send_buf, "\n")] = '\0';

        if (strcmp(send_buf, "quit") == 0) {
            break;
        }

        // 3. 发送数据到服务器
        ssize_t sent_len = sendto(sockfd, send_buf, strlen(send_buf), 0,
                                  (struct sockaddr*)&server_addr, addr_len);
        if (sent_len < 0) {
            perror("sendto");
            continue;
        }

        // 4. 接收服务器回射的数据
        ssize_t recv_len = recvfrom(sockfd, recv_buf, BUFFER_SIZE - 1, 0,
                                    (struct sockaddr*)&server_addr, &addr_len);
        if (recv_len < 0) {
            perror("recvfrom");
            continue;
        }

        recv_buf[recv_len] = '\0';
        printf("收到回射：%s\n", recv_buf);
    }

    close(sockfd);
    printf("客户端已退出。\n");
    return 0;
}

24.4 关键点解析

代码不长，但有几个地方我得拎出来说说。

24.4.1 sendto 的第五、第六参数

这两个参数是目标地址和地址长度。UDP是无连接的，所以每次发数据都要告诉内核：「嘿，帮我发给这个IP这个端口」。不像TCP，connect一次后面就不用管了。

我刚开始写UDP的时候，经常忘记填地址长度，或者填错了，结果sendto一直返回-1。后来养成了习惯，每次都在调用前先 addr_len = sizeof(server_addr) 重置一下。

24.4.2 recvfrom 的第五、第六参数

这两个参数是发送方的地址。在回射场景里，服务器回射的数据就是从服务器地址发回来的，所以这里填 &server_addr 没问题。但如果你要同时跟多个服务器通信，这里就得用另一个结构体来接收来源地址。

24.4.3 阻塞与非阻塞

默认情况下，recvfrom 是阻塞的。也就是说，如果服务器挂了或者网络断了，你的客户端就会卡在 recvfrom 那里，一直等下去。生产环境中，我一般会配合 setsockopt 设置超时，或者用 select / poll 做多路复用。不过这一章我们先不搞那么复杂，先把基础跑通。

24.5 编译与测试

假设你已经有UDP回射服务器在跑了（比如上一章我们写的那个），编译客户端：

gcc -o udp_echo_client udp_echo_client.c

运行：

./udp_echo_client

效果大概是这样：

UDP回射客户端已启动，目标：127.0.0.1:8888
输入消息，按回车发送。输入 'quit' 退出。
> hello
收到回射：hello
> world
收到回射：world
> quit
客户端已退出。

看到没？你发什么，它就回什么。这就是回射。

24.6 常见问题与避坑

• sendto 返回成功但服务器没收到？ 检查一下服务器IP和端口是不是写对了。UDP不保证送达，sendto成功只代表数据交给了内核，不代表对方收到了。
• recvfrom 一直阻塞？ 服务器可能没启动，或者防火墙拦了。先 ping 一下服务器，再用 netstat -uln 确认端口在监听。
• 收到的数据乱码？ 检查字节序。端口号用 htons，IP地址用 inet_pton，这些都不能省。
• recvfrom 返回 -1 但 errno 是 EINTR？ 信号中断了系统调用。简单处理就是重新调用一次 recvfrom。我在写压力测试程序时经常遇到这个。

24.7 小结

UDP回射客户端，说白了就是 sendto 加 recvfrom 的循环。没有连接维护，没有状态管理，简单粗暴。但正是这种简单，让UDP在很多实时场景下比TCP更受欢迎。

我个人建议你把这个例子跑通之后，试着改一改：比如加个超时机制，或者改成并发发送多条消息。动手试过，才是自己的。

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