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Linux下C语言实现半双工的UDP通信

1、单向通信：又称为单工通信，即只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。无线电广播或有线电广播以及电视广播就属于这种类型。

单向通信只需要一条信道，而双向交替通信或双向同时通信则都需要两条信道（每个方向各一条）。显然，双向同时通信的传输效率最高。不过应当指出，虽然电信局为打电话的用户提供了双向同时通信的信道，但有效的电话交谈一般都还是双方交替通信。当双方发生争吵时往往就是采用双向同时通信的方式。

2、半双工通信，是指数据可以沿两个方向传送．但同一时刻一个信道只允许单方向传送，因此义被称为双向交替通信，如图中(b)所示。例如，无线对讲机就是一种半双工设备，在同一时间内只允许一方讲话。

3、全双工通信，是指同时发生在两个方向上的一种数据传输方式，如图中(c)所示。电话机就是一种全双工设备，其通话双方可以同时进行对话。计算机之间的高速数据通信也是这种方式。

双向交替通信又称为半双工通信，即通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送（当然也就不能同时接收）。这种通信方式是一方发送另一方接收，过一段时间后再反过来。

server.c

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<errno.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<string.h>
 
#define MYPORT 8887
 
 
#define ERR_EXIT(m) \
    do { \
    perror(m); \
    exit(EXIT_FAILURE); \
    } while (0)
 
void echo_ser(int sock)
{
    char recvbuf[1024] = {0};
    struct sockaddr_in peeraddr;
    char close_str[1024]={"q"};
    socklen_t peerlen;
    int n;
    
    while (1)
    {
        
        peerlen = sizeof(peeraddr);	//获得地址长度
        memset(recvbuf, 0, sizeof(recvbuf));	//清除数组中的数据
        //4.接收数据，recvfrom返回值为接受的字节数
        n = recvfrom(sock, recvbuf, sizeof(recvbuf), 0,
                     (struct sockaddr *)&peeraddr, &peerlen);	
        if (n <= 0)
        {
            
            if (errno == EINTR)
                continue;
            
            ERR_EXIT("recvfrom error");
        }
	//5,发送数据，sendto返回值为发送的字节数，出错则返回-1
        else if(n > 0)
        {
            printf("接收到的数据：%s\n",recvbuf);
	    if(memcmp(recvbuf,close_str,1)==0){
	    	printf("接受到关闭信号～\n");
		sendto(sock, "close ok~", 9, 0,
                   (struct sockaddr *)&peeraddr, peerlen);
		break;
            }
            sendto(sock, recvbuf, n, 0,
                   (struct sockaddr *)&peeraddr, peerlen);
            printf("回送的数据：%s\n",recvbuf);
        }
    }
    close(sock);
}
 
int main(void)
{
    //1.创建套接字
    int sock;
    if ((sock = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) < 0)
        ERR_EXIT("socket error");
    //2.创建服务器地址和端口号并设置
    struct sockaddr_in servaddr;
    memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;	//设置地址类型为IP
    servaddr.sin_port = htons(MYPORT);	//设置端口号
    servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);	//自动获取地址
    //3.绑定套接字
    printf("监听%d端口\n",MYPORT);
    if (bind(sock, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0)//绑定套接字和地址变量
        ERR_EXIT("bind error");
    
    echo_ser(sock);
    
    return 0;
}

client.c

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
 
#define MYPORT 8887
char* SERVERIP = "127.0.0.1";
 
#define ERR_EXIT(m) \
    do \
{ \
    perror(m); \
    exit(EXIT_FAILURE); \
    } while(0)
 
void echo_cli(int sock)
{
    //2.设置远程服务器的地址信息和端口号
    struct sockaddr_in servaddr;
    memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_port = htons(MYPORT);
    servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVERIP);
    
    int ret;
    char sendbuf[1024] = {0};
    char recvbuf[1024] = {0};
    //3.向服务器发送数据
    while (fgets(sendbuf, sizeof(sendbuf), stdin) != NULL)	//读入字符串
    {
        
        printf("向服务器发送：%s\n",sendbuf);
		//sendto返回值为发送字节的长度，出错返回-1
        sendto(sock, sendbuf, strlen(sendbuf), 0, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
        	//recvfrom返回值为接受的字节数
        ret = recvfrom(sock, recvbuf, sizeof(recvbuf), 0, NULL, NULL);
        if (ret == -1)
        {
            if (errno == EINTR)
                continue;
            ERR_EXIT("recvfrom");
        }
        printf("从服务器接收：%s\n",recvbuf);
        	//清除数组中的数据
        memset(sendbuf, 0, sizeof(sendbuf));
        memset(recvbuf, 0, sizeof(recvbuf));
    }
    
    close(sock);
    
    
}
 
int main(void)
{
    //1.创建套接字
    int sock;
    if ((sock = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) < 0)
        ERR_EXIT("socket");
    
    echo_cli(sock);
    
    return 0;
}

运行结果：

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