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UDP 多点通信

news 来源：原创 2025/6/23 3:46:29

一、setsockopt/getsockopt 函数详解

1. 函数原型

c

#include <sys/socket.h>
int setsockopt(int sockfd, int level, int optname, const void *optval, socklen_t optlen);
int getsockopt(int sockfd, int level, int optname, void *optval, socklen_t *optlen);

2. 功能
  • setsockopt：设置套接字选项（修改网络属性）。
  • getsockopt：获取套接字选项（查询网络属性）。
3. 参数说明
参数描述
sockfd套接字文件描述符
level协议层级：
SOL_SOCKET（通用选项）
IPPROTO_IP（IP 层选项）
IPPROTO_UDP（UDP 层选项）
optname选项名称（依赖于level）
optval选项值（指针类型，具体类型取决于optname）
optlenoptval的字节长度（getsockopt需传入指针，setsockopt需传入值）
4. 常用选项及示例
4.1 SOL_SOCKET 层级
  • SO_REUSEADDR：允许重用本地地址和端口（解决端口占用问题）。

    c

    int optval = 1;
setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &optval, sizeof(optval));
  • SO_BROADCAST：允许发送广播数据（仅 UDP 可用）。

    c

    int optval = 1;
setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, &optval, sizeof(optval)); // 发送方需设置
  • SO_RCVTIMEO/SO_SNDTIMEO：设置接收 / 发送超时时间（struct timeval类型）。

    c

    struct timeval timeout = {3, 0}; // 3秒超时
setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, &timeout, sizeof(timeout));
4.2 IPPROTO_IP 层级（组播相关）
  • IP_ADD_MEMBERSHIP：加入组播组。

    c

    struct ip_mreqn mreq;
mreq.imr_multiaddr.s_addr = inet_addr("224.1.2.3"); // 组播IP
mreq.imr_address.s_addr = inet_addr("192.168.1.100"); // 本地IP
mreq.imr_ifindex = 0; // 网络接口索引（0表示自动选择）
setsockopt(sockfd, IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP, &mreq, sizeof(mreq));
  • IP_DROP_MEMBERSHIP：退出组播组（参数同IP_ADD_MEMBERSHIP）。
4.3 IPPROTO_TCP 层级
  • TCP_NODELAY：禁用 Nagle 算法（提升实时性）。

    c

    int optval = 1;
setsockopt(sockfd, IPPROTO_TCP, TCP_NODELAY, &optval, sizeof(optval));

二、UDP 多点通信

1. 广播通信（Broadcast）

  • 特点：

    • 一对多通信，数据发送到局域网内所有主机。
    • 广播地址示例：192.168.1.255（网络号 + 全 1 主机号）或255.255.255.255（受限广播）。
    • 仅 UDP 支持，数据不可跨路由器。

  • 实现步骤：

    广播接收者（UDP 服务器）：
    1. 创建 UDP 套接字：socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)。
    2. 绑定广播地址（如192.168.1.255或0.0.0.0）。

      c

      struct sockaddr_in addr;
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons(8888);
addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.255");
bind(sockfd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
    3. 接收数据：recvfrom()。
    广播发送者（UDP 客户端）：
    1. 创建 UDP 套接字。
    2. 设置SO_BROADCAST选项。
    3. 发送数据到广播地址：sendto()。

      c

      int optval = 1;
setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, &optval, sizeof(optval));
struct sockaddr_in dest_addr;
dest_addr.sin_family = AF_INET;
dest_addr.sin_port = htons(8888);
dest_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.255");
sendto(sockfd, "Hello", 5, 0, (struct sockaddr*)&dest_addr, sizeof(dest_addr));
2. 组播通信（Multicast）

  • 特点：

    • 一对一组通信，仅加入组播组的主机可接收数据。
    • 组播 IP 范围：224.0.0.0~239.255.255.255。
    • 需通过IP_ADD_MEMBERSHIP加入组播组。

  • 实现步骤：

    组播接收者（UDP 服务器）：
    1. 创建 UDP 套接字。
    2. 加入组播组：setsockopt()设置IP_ADD_MEMBERSHIP。
    3. 绑定组播 IP 和端口（或绑定0.0.0.0接收所有组播数据）。

      c

      struct ip_mreqn mreq;
mreq.imr_multiaddr.s_addr = inet_addr("224.1.2.3");
mreq.imr_address.s_addr = INADDR_ANY; // 本地IP设为任意
setsockopt(sockfd, IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP, &mreq, sizeof(mreq));
struct sockaddr_in addr;
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons(8888);
addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // 绑定任意IP
bind(sockfd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
    组播发送者（UDP 客户端）：
    1. 创建 UDP 套接字。
    2. 直接发送数据到组播 IP：sendto()。

      c

      struct sockaddr_in dest_addr;
dest_addr.sin_family = AF_INET;
dest_addr.sin_port = htons(8888);
dest_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("224.1.2.3");
sendto(sockfd, "Hello", 5, 0, (struct sockaddr*)&dest_addr, sizeof(dest_addr));

三、关键对比

特性广播（Broadcast）组播（Multicast）
地址范围局域网内所有主机（如192.168.1.255）组播组（如224.1.2.3）
网络层支持依赖链路层广播依赖 IP 组播协议
跨路由不可跨路由可通过配置跨路由（需路由器支持）
资源消耗高（所有主机接收）低（仅组成员接收）
适用场景局域网内通知（如 DHCP）实时流媒体、在线会议（如视频直播）

四、代码示例：UDP 广播聊天

1. 广播接收者（服务器）

c

#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>#define PORT 8888
#define BUF_SIZE 128int main() {// 创建UDP套接字int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if (sockfd < 0) { perror("socket error"); return -1; }// 允许端口重用int optval = 1;setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &optval, sizeof(optval));// 绑定广播地址struct sockaddr_in addr;memset(&addr, 0, sizeof(addr));addr.sin_family = AF_INET;addr.sin_port = htons(PORT);addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.255"); // 或 INADDR_BROADCASTif (bind(sockfd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr)) < 0) {perror("bind error"); return -1;}// 接收广播数据char buf[BUF_SIZE] = {0};struct sockaddr_in cli_addr;socklen_t cli_len = sizeof(cli_addr);while (1) {ssize_t n = recvfrom(sockfd, buf, BUF_SIZE-1, 0, (struct sockaddr*)&cli_addr, &cli_len);if (n > 0) {buf[n] = '\0';printf("Received: %s\n", buf);}}close(sockfd);return 0;
}
2. 广播发送者（客户端）

c

#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>#define PORT 8888
#define BUF_SIZE 128int main() {// 创建UDP套接字int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if (sockfd < 0) { perror("socket error"); return -1; }// 允许发送广播int optval = 1;setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, &optval, sizeof(optval));// 广播地址struct sockaddr_in dest_addr;memset(&dest_addr, 0, sizeof(dest_addr));dest_addr.sin_family = AF_INET;dest_addr.sin_port = htons(PORT);dest_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.255");// 发送数据char buf[BUF_SIZE] = {0};while (fgets(buf, BUF_SIZE, stdin)) {buf[strcspn(buf, "\n")] = 0; // 去除换行符sendto(sockfd, buf, strlen(buf), 0, (struct sockaddr*)&dest_addr, sizeof(dest_addr));memset(buf, 0, BUF_SIZE);}close(sockfd);return 0;
}

五、总结

  • setsockopt/getsockopt：是网络编程中配置套接字行为的核心函数，通过不同层级和选项可实现端口重用、超时控制、组播加入等高级功能。
  • UDP 广播：适用于局域网内的一对多通信，但存在广播风暴风险，且无法跨路由。
  • UDP 组播：通过组播组实现高效的一对多通信，节省网络资源，适合实时数据传输。
  • 注意事项：
    • 广播发送方需设置SO_BROADCAST选项，接收方需绑定广播地址。
    • 组播接收方需通过IP_ADD_MEMBERSHIP加入组播组，发送方直接向组播 IP 发送数据。

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8、SpringBoot集成MinIO https://xiaoxueblog.com/ai/SpringBoot%E9%9B%86%E6%88%90MinIO.html 1、pom <dependency><groupId>io.minio</groupId><artifactId>minio</artifactId><version>8.5.12</version> </dependency>2…...

编程日记 2025/5/29 16:41:53

LeRobot 框架的核心架构概念和组件（下）

本文档概述构成 LeRobot 框架的核心架构概念和组件。它介绍主要的子系统&#xff0c;并解释它们如何相互作用以实现机器人学习。 。。。。。。继续。。。。。。 机器人控制系统 机器人控制系统提供统一的接口来控制实体机器人。它支持不同的控制模式和机器人类型&#xff0c…...

编程日记 2025/5/27 7:44:10

ubuntu18 设置静态ip

百度 编辑/etc/netplan/01-netcfg.yaml 系统没有就自己编写 network: version: 2 renderer: networkd ethernets: eth0: dhcp4: no addresses: [192.168.20.8/24] # 设置你的IP地址和子网掩码 gateway4: 192.168.20.1 # 网关地址 namese…...

编程日记 2025/5/27 7:07:06

QML元素 - ThresholdMask

QML 的 ThresholdMask 用于根据阈值将源元素与遮罩元素的像素值进行比较&#xff0c;通过设定阈值范围来控制源元素的可见区域。它适用于基于亮度、透明度或颜色通道的动态遮罩效果&#xff0c;例如游戏中的血条、进度指示器或图像处理中的抠图。以下是详细使用技巧和场景示例&…...

编程日记 2025/5/25 9:45:14

[项目深挖]仿muduo库的并发服务器的解析与优化方案

标题&#xff1a;[项目深挖]仿muduo库的并发服务器的优化方案 水墨不写bug 文章目录 一、buffer 模块&#xff08;1&#xff09;线性缓冲区直接扩容---->环形缓冲区定时扩容&#xff08;只会扩容一次&#xff09;&#xff08;2&#xff09;使用双缓冲&#xff08;Double Buf…...

编程日记 2025/5/29 15:05:46

(独家)SAP CO模块中 销售发票对应的Cost Document中的PSG对象是什么东东？？

背景&#xff1a; 在销售发票生成的凭证中&#xff0c;控制凭证有两个字段&#xff1a;对象类型、对应编码&#xff1b;那这个PSG到底是什么东东&#xff1f;网上一直没人解释&#xff0c;可能没人研究过这个问题。 官方解释&#xff1a; 按我的理解&#xff0c;PSG profile …...

编程日记 2025/6/1 8:31:40

流程编辑器Bpmn与LogicFlow学习

工作流技术如何与用户交互结合&#xff08;如动态表单、任务分配&#xff09;处理过 XML 与 JSON 的转换自定义过 bpmn.js 的样式&#xff08;如修改节点颜色、形状、图标&#xff09;扩展过上下文菜单&#xff08;Palette&#xff09;或属性面板&#xff08;Properties Panel&…...

编程日记 2025/5/26 6:18:47

群晖NAS部署PlaylistDL音乐下载器结合cpolar搭建私有云音乐库

文章目录 前言1.关于PlaylistDL音乐下载器2.Docker部署3.PlaylistDL简单使用4.群晖安装Cpolar工具5.创建PlaylistDL音乐下载器的公网地址6.配置固定公网地址总结 前言 各位小伙伴们&#xff0c;你们是不是经常为了听几首歌而开通各种平台的VIP&#xff1f;或者为了下载无损音质…...

编程日记 2025/5/27 4:59:01

Unity光照笔记

问题 在做项目中遇到了播放中切换场景后地面阴影是纯黑的问题&#xff0c;不得不研究一下光照。先放出官方文档。 Lighting 窗口 - Unity 手册 播放中切换场景后地面阴影是纯黑 只有投到地面的阴影是纯黑的。且跳转到使用相同Terrain的场景没有问题。 相关文章&#xff1a…...

编程日记 2025/6/2 11:18:57

【ROS2】编译Qt实现的库，然后链接该库时，报错：/usr/bin/ld: XXX undefined reference to `vtable for

1、问题描述 在ROS2工程中，编译使用Qt实现的库，在其它ROS2包链接该库时，报错： /usr/bin/ld: XXX undefined reference to `vtable for2、原因分析 查看链接失败的几个函数接口都是，信号函数（signals 标记的函数）。因为信号函数都只有定义，没有实现，在执行ROS2 colc…...

编程日记 2025/5/29 15:35:13