一、UDP协议

1.udp是无连接的，也就是不需要像TCP那样调用 connect(...)函数。正是因为UDP是不需要connect(...)，所以UDP是不可靠的。是无应答消息的，即：发出去了就发出去了，也不知道有没有收到。UDP协议也是数据包无序号标识，即：可能先发的数据包，最后收到，也有可能后发的数据包，最先收到，是比较随机的。

2.UDP是面向数据包的，即：UDP每次发送都是以一个一个数据包来进行发送的。正是因为如此，对应的应用层数据既不会合并也不会拆分(保留数据包的边界)。每次发送的数据都是一个独立的UDP数据包，即：第一次发送的UDP数据包 和 第二次发送的UDP数据包，不会有任何的联系，2次发送的数据，就需要2次接收。因此，不会产生TCP中，那种粘包的行为。

3.UDP没有拥塞控制，UDP只知道不停的往外发送数据，网络出现的拥塞不会使源主机的发送速率降低。从某种意义上来看，UDP的效率更高。因为，UDP没有繁琐的握手机制、同步机制。

4.UDP支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信。因为UDP只需要知道目标主机ip地址，以及端口号 就可以进行通信。

5.UDP消息头开销小，只有8个字节。TCP消息头工有20个字节。

6.所以，我们知道 UDP更加高效，UDP的高效是通过可靠性来换取的。如果想要高效，那么就选UDP，如果想要可靠性，那么就选TCP。UDP he TCP 是互补的。 

二、UDP 和 IP 的区别

1.udp是建立于IP之上的数据传输协议

        1.1 IP负责将UDP数据包从源主机传输到目标主机

        1.2udp 则将应用层数据投递到目标socket（端口号）

2.udp几乎完整继承了IP的传输特性

        2.1 通信两端无交互、无流控，无超时重发，不具备可靠性。

疑问：为什么IP 和 UDP 这么像，还要搞出来一个 UDP 协议呢？不直接用 IP 协议呢？

因为网络通信协议栈规定，数据通信是一层一层进行的，下层为上层提供服务。应用层 -> 传输层 -> IP层。应用层 不能够直接到 IP 层，中间需要经历一个传输层，而传输层的TCP协议并不适合所有的场景，这个时候就需要UDP协议了。可以这样理解，TCP 就是 IP 的深度定制协议；UDP 就是 IP 的轻度定制协议。

三、api 分析

#include

/* Send N bytes of BUF on socket FD to peer at address ADDR (which is
   ADDR_LEN bytes long).  Returns the number sent, or -1 for errors.

   This function is a cancellation point and therefore not marked with
   __THROW.  */
extern ssize_t sendto (int __fd, const void *__buf, size_t __n,
               int __flags, __CONST_SOCKADDR_ARG __addr,
               socklen_t __addr_len);

int __fd    //socket 文件描述符

const void *__buf  //需要发送的数据

size_t __n        // 需要发送的数据量

int __flags     // 发送选项，默认是0，为阻塞模式

__CONST_SOCKADDR_ARG __addr // 接收地址信息

socklen_t __addr_len      // 接收地址 __addr 的长度信息

从sendto(...) 这个api 分析，可以看出：udp 发送数据是不需要提前进行 connect(...)的。相对于TCP的发送api ,就多了 __CONST_SOCKADDR_ARG __addr ，socklen_t __addr_len 这2个参数。

/* Read N bytes into BUF through socket FD.
   If ADDR is not NULL, fill in *ADDR_LEN bytes of it with tha address of
   the sender, and store the actual size of the address in *ADDR_LEN.
   Returns the number of bytes read or -1 for errors.

   This function is a cancellation point and therefore not marked with
   __THROW.  */
extern ssize_t recvfrom (int __fd, void *__restrict __buf, size_t __n,
             int __flags, __SOCKADDR_ARG __addr,
             socklen_t *__restrict __addr_len);

int __fd  //socket  文件描述符

void *__restrict __buf  //保存接收数据的内存

size_t __n     //可接收的最大数据量

int __flags   //发送选项，默认是0，为阻塞模式

 __SOCKADDR_ARG __addr // 接收地址信息

socklen_t *__restrict __addr_len   // 指向保存 __addr 参数长度的变量地址

{

__SOCKADDR_ARG __addr,
socklen_t *__restrict __addr_len  

} 这两个参数标记了接收数据的地址结构体。

server.c

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include int main()
{int server=0;struct sockaddr_in saddr={0};int client=0;struct sockaddr_in remote={0};socklen_t asize=0;socklen_t len=0;char buf[32]={0};int r=0;server=socket(PF_INET,SOCK_DGRAM,0);if(server==-1){printf("udp server socket error\n");return -1;}saddr.sin_family=AF_INET;saddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);saddr.sin_port=htons(8888);if(bind(server,(struct sockaddr*)&saddr,sizeof(saddr))==-1){printf("udp server bind error!\n");return -1;}printf("udp server start success\n");while(1){len = sizeof(remote);r=recvfrom(server,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&remote,&len);buf[r]='\0';printf("received data length: %d\n",r);printf("received data: %s\n",buf);printf("remote ip: %s\n",inet_ntoa(remote.sin_addr));printf("remote port: %d\n",ntohs(remote.sin_port));sendto(server,buf,r,0,(struct sockaddr*)&remote,len); //把从客户端接受到数据，全部发送给客户端}close(server);return 0;
}

client.c

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include int main()
{int sock=0;struct sockaddr_in addr;struct sockaddr_in remote;int len=0;char buf[128]={0};char input[32]={0};int r=0;sock=socket(PF_INET,SOCK_DGRAM,0);if(sock==-1){printf("udp socket error!\n");return -1;}addr.sin_family=AF_INET;addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);addr.sin_port=htons(9999);if(bind(sock,(struct sockaddr*)&addr,sizeof(addr)) == -1){printf("udp bind error\n");return -1;}printf("udp bind success\n");remote.sin_family=AF_INET;remote.sin_addr.s_addr=inet_addr("127.0.0.1");remote.sin_port=htons(8888);while(1){printf("Input: ");scanf("%s",input);len=sizeof(remote);sendto(sock,input,strlen(input),0,(struct sockaddr*)&remote,len);r = recvfrom(sock,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&remote,&len);if(r>0){buf[r]='\0';printf("Receive:%s\n",buf);}else{break; }}close(sock);return 0;
}