6.3 データグラムソケット

UDP データグラムソケットの基本は、上記の 5.8 sendto() と recvfrom() ですでに説明したので、ここでは talker.c と listener.c という2つのサンプルプログラムのみを紹介します。

listener は、ポート 4950 で入ってくるパケットを待つマシンに座っています。talker は、指定されたマシンのそのポートに、ユーザがコマンドラインに入力したものを含むパケットを送信します。

データグラムソケットはコネクションレス型であり、パケットを無慈悲に発射するだけなので、クライアントとサーバには IPv6 を使用するように指示することにしています。こうすることで、サーバが IPv6 でリッスンしていて、クライアントが IPv4 で送信するような状況を避けることができます。（接続された TCP ストリームソケットの世界では、まだ不一致があるかもしれませんが、一方のアドレスファミリーの connect() でエラーが発生すると、他方のアドレスファミリーの再試行が行われます。）

listener.c ソースコード

/*
** listener.c -- a datagram sockets "server" demo
*/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netdb.h>

#define MYPORT "4950"	// the port users will be connecting to

#define MAXBUFLEN 100

// get sockaddr, IPv4 or IPv6:
void *get_in_addr(struct sockaddr *sa)
{
    if (sa->sa_family == AF_INET) {
        return &(((struct sockaddr_in*)sa)->sin_addr);
    }

    return &(((struct sockaddr_in6*)sa)->sin6_addr);
}

int main(void)
{
    int sockfd;
    struct addrinfo hints, *servinfo, *p;
    int rv;
    int numbytes;
    struct sockaddr_storage their_addr;
    char buf[MAXBUFLEN];
    socklen_t addr_len;
    char s[INET6_ADDRSTRLEN];

    memset(&hints, 0, sizeof hints);
    hints.ai_family = AF_INET6; // set to AF_INET to use IPv4
    hints.ai_socktype = SOCK_DGRAM;
    hints.ai_flags = AI_PASSIVE; // use my IP

    if ((rv = getaddrinfo(NULL, MYPORT, &hints, &servinfo)) != 0) {
        fprintf(stderr, "getaddrinfo: %s\n", gai_strerror(rv));
        return 1;
    }

    // loop through all the results and bind to the first we can
    for(p = servinfo; p != NULL; p = p->ai_next) {
        if ((sockfd = socket(p->ai_family, p->ai_socktype,
                p->ai_protocol)) == -1) {
            perror("listener: socket");
            continue;
        }

        if (bind(sockfd, p->ai_addr, p->ai_addrlen) == -1) {
            close(sockfd);
            perror("listener: bind");
            continue;
        }

        break;
    }

    if (p == NULL) {
        fprintf(stderr, "listener: failed to bind socket\n");
        return 2;
    }

    freeaddrinfo(servinfo);

    printf("listener: waiting to recvfrom...\n");

    addr_len = sizeof their_addr;
    if ((numbytes = recvfrom(sockfd, buf, MAXBUFLEN-1 , 0,
        (struct sockaddr *)&their_addr, &addr_len)) == -1) {
        perror("recvfrom");
        exit(1);
    }

    printf("listener: got packet from %s\n",
        inet_ntop(their_addr.ss_family,
            get_in_addr((struct sockaddr *)&their_addr),
            s, sizeof s));
    printf("listener: packet is %d bytes long\n", numbytes);
    buf[numbytes] = '\0';
    printf("listener: packet contains \"%s\"\n", buf);

    close(sockfd);

    return 0;
}

getaddrinfo() の呼び出しで、最終的に SOCK_DGRAM を使用していることに注意してください。また、listen() や accept() は必要ないことに注意してください。これは非接続型データグラムソケットを使用する利点の1つです！

talker.c ソースコード

/*
** talker.c -- a datagram "client" demo
*/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netdb.h>

#define SERVERPORT "4950"	// the port users will be connecting to

int main(int argc, char *argv[])
{
    int sockfd;
    struct addrinfo hints, *servinfo, *p;
    int rv;
    int numbytes;

    if (argc != 3) {
        fprintf(stderr,"usage: talker hostname message\n");
        exit(1);
    }

    memset(&hints, 0, sizeof hints);
    hints.ai_family = AF_INET6; // set to AF_INET to use IPv4
    hints.ai_socktype = SOCK_DGRAM;

    if ((rv = getaddrinfo(argv[1], SERVERPORT, &hints, &servinfo)) != 0) {
        fprintf(stderr, "getaddrinfo: %s\n", gai_strerror(rv));
        return 1;
    }

    // loop through all the results and make a socket
    for(p = servinfo; p != NULL; p = p->ai_next) {
        if ((sockfd = socket(p->ai_family, p->ai_socktype,
                p->ai_protocol)) == -1) {
            perror("talker: socket");
            continue;
        }

        break;
    }

    if (p == NULL) {
        fprintf(stderr, "talker: failed to create socket\n");
        return 2;
    }

    if ((numbytes = sendto(sockfd, argv[2], strlen(argv[2]), 0,
             p->ai_addr, p->ai_addrlen)) == -1) {
        perror("talker: sendto");
        exit(1);
    }

    freeaddrinfo(servinfo);

    printf("talker: sent %d bytes to %s\n", numbytes, argv[1]);
    close(sockfd);

    return 0;
}

と、これだけです！listener をあるマシンで実行し、次に takler を別のマシンで実行します。それらのコミュニケーションをご覧ください！核家族で楽しめる G 級興奮体験です！

今回はサーバを動かす必要もありません。talker はただ楽しくパケットをエーテルに発射し、相手側に recvfrom() の準備が出来ていなければ消えてしまうのです。UDP データグラムソケットを使用して送信されたデータは、到着が保証されていないことを思い出してください！

過去に何度も述べた、もうひとつの小さなディテールを除いては、コネクテッド・データグラム・ソケットです。このドキュメントのデータグラムの章にいるので、ここでこれについて話す必要があります。例えば、talker が connect() を呼び出して listener のアドレスを指定したとします。それ以降、talker は connect() で指定されたアドレスにのみ送信と受信ができます。このため、sendto() と recvfrom() を使う必要はなく、単に send() と recv() を使えばいいのです。