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- 题目
- 解析
- 代码实现
题目
解析
- 由于该题需要实现组播通信，所以我们需要将套接字文件句柄设置为组播属性，并将需要通信的用户端IP地址，加入组中。
- 由于组播通信需要实现一对多发送消息，所以还需要将套接字文件句柄的广播属性一并开启。
- 由于该题实现过程使用到了线程相关函数接口，所以编译时需要带上 “-pthread“ 选项
代码实现
/********************************************************************************
*
* file name: udp_group.c
* author : ProgramMonkey_Fly@126.com
* date : 2024/06/04
* function : 该案例是掌握UDP协议的组播通信方式
* note :
* 想要实现组间通信，只需要对本地地址进行修改后，可实现组间通信，即一个用户
* 发送的消息，组间所有用户都能收到
* version :
*
* CopyRight (c) 2023-2024 ProgramMonkey_Fly@126.com All Right Reseverd
*
* ******************************************************************************/
/****************************头文件*********************************************/
#include <sys/socket.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/udp.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
#include <time.h>/****************************全局变量*********************************************/
int udp_socket; //用于存储套接字文件的句柄/****************************宏*********************************************/
#define PORT 60000 //用户端运行进程的端口号
#define IP_HOST "192.168.64.94" //用户端本地IP地址
#define IP_GROUP "226.66.66.66" //组播通信IP地址/********************************************************************************
*
* name : recv_time
* function : 实现获取当前系统时间，并对获取值进行固定格式的处理，获得更好的显示效果
* param :
* none
*
* retval : 调用成功返回处理后的当前系统时间
* author : ProgramMonkey_Fly@126.com
* date : 2024/06/04
* note :
* 输出时间的格式固定为："X年 X月 X日 星期X XX:XX:XX",可根据需要进行修改
* version :
*
* *****************************************************************************/
char *recv_time()
{//定义一个字符指针，用于存储获取的当前系统时间值char *buf =(char *)calloc(1,128);//定义一个字符数组，用于优化后的星期值char wekday[10];//利用time()获取当前系统时间，并将返回值存储起来time_t systime = time(NULL);//利用localtime()对获取值进行处理,并将处理后的数据写入目标文件中struct tm *systimep = localtime(&systime);systimep->tm_year += 1900;systimep->tm_mon += 1;//对获取星期数值进行判断，并进行美观优化if(systimep->tm_wday == 1){strcpy(wekday, "一");}else if(systimep->tm_wday == 2) {strcpy(wekday, "二");}else if(systimep->tm_wday == 3) {strcpy(wekday, "三");}else if(systimep->tm_wday == 4) {strcpy(wekday, "四");}else if(systimep->tm_wday == 5) {strcpy(wekday, "五");}else if(systimep->tm_wday == 6) {strcpy(wekday, "六");}else if(systimep->tm_wday == 7) {strcpy(wekday, "日");}//将获取值按固定格式写入缓冲区中sprintf(buf, "%d年 %d月 %d日 星期%s %d:%d:%d", systimep->tm_year,systimep->tm_mon,systimep->tm_mday,wekday,systimep->tm_hour,systimep->tm_min,systimep->tm_sec);return buf;
}/********************************************************************************
*
* name : recv_msg
* function : 接收信息线程的任务函数
* param :
* none
*
* retval : none
* author : ProgramMonkey_Fly@126.com
* date : 2024/06/04
* note :
* 对应填写的IP地址，可以通过程序开头的宏定义进行修改
* version :
*
* *****************************************************************************/
void *recv_msg(void *arg)
{//将该线程的属性设置为分离属性，防止线程结束后变为僵尸线程pthread_detach(pthread_self());//绑定服务器的端口和地址struct sockaddr_in host_addr;host_addr.sin_family = AF_INET; //协议族，UDP协议固定填写该宏定义host_addr.sin_port = htons(PORT); //想要接收信息进程的端口号host_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); //本地地址，填写该宏定义代表任意网口都可以接收值bind(udp_socket,(struct sockaddr *)&host_addr, sizeof(host_addr));//调用recvfrom等待接收数据，并且接收客户端的网络信息char buf[128] = {0};struct sockaddr_in client;socklen_t client_len = sizeof(client);//定义一个字符数组用于存储系统时间char *recvtime = (char *)calloc(128,1);while(1){recvfrom(udp_socket,buf,sizeof(buf), 0 ,(struct sockaddr *)&client,&client_len); //函数标识定义为默认属性，即会阻塞recvtime = recv_time();if(client.sin_addr.s_addr == inet_addr(IP_HOST)){bzero(buf,sizeof(buf));continue;}printf("[%s] (%s): %s\n",inet_ntoa(client.sin_addr),recvtime,buf);bzero(buf,sizeof(buf));}
}/********************************************************************************
*
* name : send_msg
* function : 发送信息线程的任务函数
* param :
* none
*
* retval : none
* author : ProgramMonkey_Fly@126.com
* date : 2024/06/04
* note :
* 对应填写的IP地址，可以通过程序开头的宏定义进行修改
* version :
*
* *****************************************************************************/
void *send_msg(void *arg)
{//将该线程的属性设置为分离属性，防止线程结束后变为僵尸线程pthread_detach(pthread_self());//向目标主机发送消息,需要设置目标端口和目标地址char buf[128] = {0};struct sockaddr_in dest_addr;dest_addr.sin_family = AF_INET; //协议族，是固定的dest_addr.sin_port = htons(PORT); //服务器运行进程的端口号，必须转换为网络字节序dest_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(IP_GROUP); //要发送对象的IP地址，必须转换为点分十进制字符串形式while(1){//阻塞等待获取用户从键盘输入的信息scanf("%s", buf);//发送获取到的用户输入信息sendto(udp_socket,buf,strlen(buf),0, (struct sockaddr *)&dest_addr, sizeof(dest_addr));}}int main(int argc,char *argv[])
{//创建UDP套接字，并存储套接字文件的句柄 udp_socket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if (udp_socket == -1){fprintf(stderr, "udp socket error,errno:%d,%s\n",errno,strerror(errno));exit(1);}//将套接字文件的广播属性设置为开启int flag = 1;socklen_t flag_len = sizeof(flag);setsockopt(udp_socket, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, (void *)&flag, flag_len);//将套接字文件的组播属性设置为开启struct ip_mreqn ip_grop;ip_grop.imr_multiaddr.s_addr = inet_addr(IP_GROUP);//设置组播地址ip_grop.imr_address.s_addr = inet_addr(IP_HOST); //设置要加入组的本地地址ip_grop.imr_ifindex = 0; //设置为默认属性，由系统分配端口socklen_t ip_len = sizeof(ip_grop);setsockopt(udp_socket, IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP, (void *)&ip_grop, ip_len);//创建两个线程，分别用于发送数据和接受数据pthread_t send;pthread_t recv;pthread_create(&send, NULL, send_msg, NULL);pthread_create(&recv, NULL, recv_msg, NULL);//关闭主线程pthread_exit(NULL);return 0;}
