网络程序设计实验报告
2020-07-15
来源：步旅网
网络程序设计 实验报告 实验名称：_ __UDP通信实验 _______ 实验类型： ____ _验证型实验 指导教师：_______ _____ ______ 专业班级：_____ _ ____ _ 姓 名：_____ ___ _______ 学 号： ____ 电子邮件：___ __ 实验地点：__ 实验成绩：__________________________ 一、实验目的 1、进一步理解Winsock API的调用方法 2、了解UDP协议的工作原理 3、掌握UDP服务端程序和客户端程序的编写流程 4、熟悉程序的调试方法。 二、实验设计 1、数据报套接字编程模型时序和流程 服务端 socket（） 客户端 bind（） recvfrom阻塞，等待客户连接处理服务请sendto（） closesocket服务应服务请socket（） bind（） sendto（） recvfromclosesocket 图1：流套接字编程时序图 2、用到的Winsock API函数有： 1)、创建套接字函数socket() SOCKET socket（int af，int type，int protocol）； 由于采用数据报套接字进行数据传输，因此type参数必须设置为SOCK_DGRAM，protocol参数必须设置为IPPROTO_UDP 2)、绑定本地地址到所创建的套接字函数bind() int bind（SOCKET s，const struct sockaddr* name，int namelen）； 3)、接收数据函数recvfrom() int recvfrom（SOCKET s，char* buf，int len，int flags, struct sockaddr* from,int* fromlen）； 4)、发送数据函数sendto() int sendto(SOCKET s，const char* buf，int len，int flags, const struct sockaddr* to,int* tolen）； 5)、关闭套接字函数closesocket() int closesocket（SOCKET s）； 3、服务端的程序流程图如下： 说明：服务端的程序首先要调用函数socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,IPPROTO_UDP)创建一个监听套接字，用于监听是否有客户端发送数据过来，然后调用bind(s,(LPSOCKADDR)&sin,sizeof(sin)) 绑定该监听套接字到一个本地地址，接下来是一个循环语句，循环跳出的条件是客户端发来的数据是‘bye’或自己发送给客户端的数据为‘bye’，当接收到数据为‘bye’或自己发出‘bye’时关闭套接字，结束程序，否则就接受数据，输出接受到的数据，然后输入发送给客户端的数据，以此循环。 图2：服务端收发数据的流程图 4、客户端的程序流程图如下： 说明：客户端的程序首先要调用函数socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,IPPROTO_UDP)创建一个套接字，然后声明一个sockaddr_in类型的变量addr，存放服务端的地址信息，接下来是一个循环语句，循环跳出的条件是服务端发来的数据是‘bye’或自己发送给服务端的数据为‘bye’，当接收到数据为‘bye’或自己发出‘bye’时关闭套接字，结束程序，否则就输入发送给服务端的数据，接受数据，输出收到的数据，以此循环。 图2：客户端收发数据的流程图 三、实验过程（包含实验结果） 1、遇到的错误有： 1）、当客户端发送‘bye’时，服务端收到数据，但是客户端和服务端都未结束通话 错误原因：当判断接受数据是否为‘bye’时，用的代码是if (recMsg==”bye”)，未用判断字符串的函数strcmp(recMsg,\"bye\")，当客户端发送‘bye’后，未判断自己是否发送的‘bye’导致客户端未退出。 2、实验结果： 1）、服务端运行结果如下： 2）、客户端运行结果如下： 四、讨论与分析 1）、能否在接收数据之间不进行bind（）调用？如果能，请说明可能的情况。 答：创建套接字之后，如果首先调用的是sendto函数，则可以不调用bind函数显式地绑定本地地址，系统会自动为程序绑定，但是如果创建套接字后，直接调用recvfrom就会失败，因为套接字还没有绑定。 2）、能否使用connect（）连接对方？为什么？ 答：UDP中可以使用connect系统调用，UDP中connect操作与TCP中connect操作有着本质区别，TCP中调用connect会引起三次握手，client与server建立连结，UDP中调用connect内核仅仅把对端ip和port记录下来，UDP中可以多次调用connect,TCP只能调用一次connect。采用connect的UDP发送接受报文可以调用send,write和recv,read操作.当然也可以调用sendto,recvfrom.调用sendto的时候第五个参数必须是NULL,第六个参数是0.调用recvfrom,recv,read系统调用只能获取到先前connect的ip&port发送的报文。 3）、能否在不调用sendto()函数之前调用recvfom()函数。 答：服务端可以在不调用sendto()函数之前调用recvfom()函数，因为服务端要在接受到客户端数据后才发送数据到客户端，但是客户端必须先调用sendto函数后才能调用recvfom函数，因为，当没有客户端发来数据时，服务端一直处于监听状态，客户要先调用sendto函数才能让服务端不处于阻塞模式，然后再调用recvfom接受服务端发来的数据。 五、实验者自评 由于本次实验是验证型实验，代码是书上现成的，但是通过自己看代码，分析代码并画出了程序的流程图，我进一步理解了Winsock API的调用方法，也了解了UDP协议的工作原理，并掌握了UDP服务端程序和客户端程序的编写流程，在做实验的过程中也出现了许多问题，通过调试代码，我更加熟悉了程序的调试方法，把遇到的问题都一一解决了，而且通过实际分析代码，修改代码，对老师课堂上将的理论知识理解更加深刻，体会也更加深刻。通过此次的实验，我达到了本次实验的目的，也巩固了课堂上老师讲授的基础知识，是一次非常有意义的实验。 六、附录：关键代码（给出适当注释，可读性高） 1、服务端程序代码： #include
#include \"initsock.h\" CInitSock initSock;//初始化Winsock库 int main() { //创建套接字 SOCKET s=::socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,IPPROTO_UDP); if(s == INVALID_SOCKET) { printf(\"Failed socket()\\n\"); return 0; } //填充sockaddr_in结构 sockaddr_in sin; sin.sin_family=AF_INET; sin.sin_port=htons(4567); sin.sin_addr.S_un.S_addr=INADDR_ANY; //绑定这个套接字到一个本地地址 if (::bind(s,(LPSOCKADDR)&sin,sizeof(sin))==SOCKET_ERROR) { } printf(\"\\n\\n\\n ************************服务端printf(\"Faild bind()\\n\"); return 0; **************************\\n\\n\"); char recMsg[1024]; char sendMsg[1024]; sockaddr_in addr; int nLen=sizeof(addr); printf(\"等待数据的到来：\\n\"); while(TRUE) { int nRecv=::recvfrom(s,recMsg,1024,0,(sockaddr*)&addr, &nLen); if (nRecv>0) { recMsg[nRecv]='\\0'; printf(\"接收到数据(%s):%s\\n\ if (strcmp(recMsg,\"bye\")==0) { } printf(\"请输入发送数据：\\n\"); gets(sendMsg); printf(\"关闭套接字，结束对话！\"); ::closesocket(s); return 0; ::sendto(s, sendMsg, strlen(sendMsg), 0, (sockaddr*)&addr, sizeof(addr)); } 2、客户端程序代码： #include #include \"initsock.h\" CInitSock initSock;//初始化Winsock库 int main() { } ::closesocket(s); } if (strcmp(sendMsg,\"bye\")==0) { } printf(\"关闭套接字，结束对话！\"); ::closesocket(s); return 0; SOCKET s = ::socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP); if(s == INVALID_SOCKET) { } // 填写远程地址信息 sockaddr_in addr; addr.sin_family = AF_INET; addr.sin_port = htons(4567); printf(\"\\n\\n\\n ************************客户端printf(\"Failed socket() %d \\n\ return 0; **************************\\n\\n\"); char recMsg[1024]; char sendMsg[1024]; int nLen=sizeof(addr); while(TRUE) { printf(\"请输入发送数据：\\n\"); gets(sendMsg); ::sendto(s, sendMsg, strlen(sendMsg), 0, (sockaddr*)&addr, sizeof(addr)); if (strcmp(sendMsg,\"bye\")==0) { } int nRecv=::recvfrom(s,recMsg,1024,0,(sockaddr*)&addr,&nLen); if (nRecv>0) { recMsg[nRecv]='\\0'; printf(\"接收到数据(%s):%s\\n\ if (strcmp(recMsg,\"bye\")==0) { printf(\"关闭套接字，结束对话\"); ::closesocket(s); printf(\"关闭套接字，结束对话！\"); ::closesocket(s); return 0; } } } return 0; ::closesocket(s); return 0;}