UDP通信程序调试报告.doc

UDP 通信实验调试报告一、调试内容：使用VC6.0作为开发平台，采用C语言编写udp程序，实现两台PC机通过以太网口传输数据。两台PC机，一台运行开发程序，一台运行通信调试用端口精灵WizPort以太网口监视器作为程序调试辅助工具。二、程序流程使用UDP通信程序运行步骤：预先设置本机和目标机的IP地址和端口号创建本机上的套接字socket将套接字与本机的IP地址和端口号绑定检测套接字设备文件的读写状态，接收和发送数据三、程序代码简析用Compaq Visual Fortran 6编译器可以调试程序#include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include nser.hUdp应用程序除了涉及到一般的C语言库函数，还涉及到window功能调用，套接字函数调用，所以在VC开发平台默认的工程连接库中加入ws2_32.lib。该库对应ws2_32.dll,提供了网络相关API的支持,若使用其中的API,则应该将ws2_32.lib加入工程。在工程-设置-连接选项卡下的工程选项中输入ws2_32.lib（如上图）。nser.h中定义了一些常用宏。#define NTD_IPADDR 10.1.19.198/ntd的ip地址#define NTD_PORT 3006 /nt的端口号#define LOCAL_IPADDR 10.1.19.199/源端的ip地址#define LOCAL_PORT 3007 /源端的端口号以上定义了目标PC机和本地PC机的的IP地址和端口号。端口号设置在10244096之间。WSADATA wsadata;WSAStartup(0x101,&wsadata);先定义一个WSADATA结构指针，用于记录windows套接字的相关信息。WSADATA如下：TypedefstructWSAData WORD wVersion；/调用者使用的WS2_32D.LL的版本号 WORD wHighVerion；/表示WS2_32D.LL支持的最高版本charszDescriptionWSADESCRIPTION_LEN+1;charszSystemStatusWSASYS_STATUS_LEN+1; unsigned shortiMaxSockets;/表示最多可以打开多少套接字 unsigned short IMaxUdpDg;/表示数据报的最大长度char FAR* lpVendorInfro;/套接字厂商信息WSADATA使用Socket的程序在使用Socket之前必须调用WSAStartup函数。该函数的第一个参数指明程序请求使用的Socket版本，其中高位字节指明副版本、低位字节指明主版本；操作系统利用第二个参数返回请求的Socket的版本信息。当一个应用程序调用WSAStartup函数时，操作系统根据请求的Socket版本来搜索相应的Socket库，然后绑定找到的Socket库到该应用程序中。以后应用程序就可以调用所请求的 Socket库中的其它Socket函数了。该函数执行成功后返回0。对各终端的IP地址结构设置定义当地和目标套接字地址结构，指定使用的地址家族即地址格式，端口号码，IP地址。套接字地址结构用于解决TCP/IP寻址。套接字结构体类型的定义：structsockaddr_in short sin_family; /指定地址家族即地址格式u_shortsin_port; /端口号码structin_addrsin_addr; /IP地址 char sin_zero8; /留作备用，需要指定为0我们用0来填充sin_zero数组，目的是让sockaddr_in结构的大小与sockaddr结构的大小一致。;其中，结构体类型in_addr的定义如下：structin_addr union struct u_char s_b1,s_b2,s_b3,s_b4; S_un_b;struct u_short s_w1,s_w2; S_un_w;u_longS_addr;/使用此变量进行描述IP地址 定义本机和目标机的套接字地址结构体：structsockaddr_inntd_ip;structsockaddr_inlocal_ip;下面是对目标机IP地址结构体的赋值：ntd_ip.sin_family=AF_INET;/指定程序所使用的地址家族是TCP/IPntd_ip.sin_port=htons(unsigned short)NTD_PORT);/htons()将端口号整数转换为大端模式的网络字节序ntd_ip.sin_addr.s_addr=inet_addr(NTD_IPADDR);/把字符IP字符串转换为网络字节顺序排列的IP地址if(ntd_ip.sin_addr.s_addr=INADDR_NONE) /若s_addr为0xffffffff，表示地址错 误，打印ntd地址错误提示，退出程序printf(ntdinet_addr errorn);err_exit();对本机机IP地址结构体的赋值和目标机的方法相同，只是参数不一样。创建udp套接字SOCKET socket(intaf,int type,int protocol)应用程序调用socket函数来创建一个能够进行网络通信的套接字。第一个参数指定应用程序使用的通信协议的协议族，对于TCP/IP协议族，该参数置PF_INET;第二个参数指定要创建的套接字类型，流套接字类型为SOCK_STREAM、数据报套接字类型为SOCK_DGRAM；第三个参数指定应用程序所使用的通信协议。该函数如果调用成功就返回新创建的套接字的描述符，如果失败就返回INVALID_SOCKET(-1)。创建套接字使用的函数socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0)。类型为int的udp_fd是在主函数入口处定义的套接字句柄即套接字描述符变量。if(udp_fd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0) 0) printf(udp socket errorn);err_exit();/创建失败就退出将本机套接字绑定到指定的端口和地址上int bind(SOCKET s,conststructsockaddr FAR *name,intnamelen)当创建了一个Socket以后，套接字数据结构中有一个默认的IP地址和默认的端口号。一个服务程序必须调用bind函数来给其绑定一个IP地址和一个特定的端口号。户程序一般不必调用bind函数来为其Socket绑定IP地址和端口号。该函数的第一个参数指定待绑定的Socket描述符；第二个参数指定一个sockaddr结构；第三个参数表示绑定的套接字数据结构长度。if(bind(udp_fd , (structsockaddr *)&local_ip, sizeof(local_ip) 0)/失败则返回-1printf(udp bind errorn);err_exit();/退出数据发送与接收循环void do_communicate(intfd)函数其中的形参fd是调用时传递来的socket句柄。循环过程使用到文件描述符的处理。1、先定义两个用于可读和可写检测的文件描述符集，并将socket句柄加入这两个集合fd_setreadable,writeable;FD_ZERO(&readable);/将readable清零使集合中不含任何fdFD_ZERO(&writeable);/将writeable清零使集合中不含任何fdFD_SET(fd,&readable);/将socket句柄fd加入readable集合FD_SET(fd,&writeable);/将socket句柄fd加入readable集合2、程序使用slect()函数检查套接口的状态。对每一个套接口，调用者可查询它的可读性、可写性及错误状态信息。select()调用返回处于就绪状态并且已经包含在fd_set结构中的描述字总数；如果超时则返回0；否则的话，返回SOCKET_ERROR错误，应用程序可通过WSAGetLastError获取相应错误代码。当返回位-1时，所有描述符集清0。当返回为0时，超时不修改任何描述符集。当返回为非0时，在3个描述符集里，依旧是1的位就是准备好的描述符。这时要用FD_ISSET ()函数来检测fd在fdset集合中的状态是否变化并返回整型，当检测到fd状态发生变化时返回真，否则，返回假（0）ret = select(fd+1, &readable, &writeable, NULL, &tm)if(ret = 0) /超时，不修改任何字符集，继续循环continue;if(ret = SOCKET_ERROR)/-1错误，程序退出 printf(select errorn);closesocket(fd);err_exit();if(FD_ISSET(fd, &readable)/socket的可读性检查及读取和打印操作if(FD_ISSET(fd, &writeable)/socket的可写性检查及发送操作三、与端口精灵的通信测试 测试结果：一端运行程序，另一端运行调试助手进行测试如下：2）运行端口精灵侧：本机IP：10.1.19.198注意：发送数据的显示：查看显示方式ASII码对端程序运行后，即接收到20个字符1点击工具以太网定时发送再次点击工具以太网定时发送，则取消发送3）运行程序侧：本机IP：10.1.1