题目

解析

1. 由于该题需要实现组播通信，所以我们需要将套接字文件句柄设置为组播属性，并将需要通信的用户端IP地址，加入组中。
2. 由于组播通信需要实现一对多发送消息，所以还需要将套接字文件句柄的广播属性一并开启。
3. 由于该题实现过程使用到了线程相关函数接口，所以编译时需要带上 “-pthread“ 选项

代码实现

/********************************************************************************
*
*	file name:	udp_group.c
*	author	 :  [email protected] 
*	date	 :  2024/06/04
*	function :  该案例是掌握UDP协议的组播通信方式
* 	note	 :  
*				想要实现组间通信，只需要对本地地址进行修改后，可实现组间通信，即一个用户
*				发送的消息，组间所有用户都能收到
*   version  :
*
*	CopyRight (c)  2023-2024   [email protected]   All Right Reseverd 
*
* ******************************************************************************/
/****************************头文件*********************************************/
#include <sys/socket.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/udp.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
#include <time.h>

/****************************全局变量*********************************************/
int udp_socket;								//用于存储套接字文件的句柄

/****************************宏*********************************************/
#define PORT 	  60000 					//用户端运行进程的端口号
#define IP_HOST   "192.168.64.94"			//用户端本地IP地址
#define	IP_GROUP  "226.66.66.66"			//组播通信IP地址


/********************************************************************************
*
*	name	 :	recv_time
*	function :  实现获取当前系统时间，并对获取值进行固定格式的处理，获得更好的显示效果
*	param :  
*				none
*				
*	retval	 :  调用成功返回处理后的当前系统时间
*	author	 :  [email protected] 
*	date	 :  2024/06/04
* 	note	 : 
*				输出时间的格式固定为："X年 X月 X日 星期X XX:XX:XX",可根据需要进行修改
*   version  :
* 	
* *****************************************************************************/
char *recv_time()
{
	//定义一个字符指针，用于存储获取的当前系统时间值
	char *buf =(char *)calloc(1,128);
	//定义一个字符数组，用于优化后的星期值
	char wekday[10];
	//利用time()获取当前系统时间，并将返回值存储起来
	time_t systime = time(NULL);
	//利用localtime()对获取值进行处理,并将处理后的数据写入目标文件中
	struct tm *systimep = localtime(&systime);
	systimep->tm_year += 1900;
	systimep->tm_mon += 1;
	//对获取星期数值进行判断，并进行美观优化
	if(systimep->tm_wday == 1)
		{
			strcpy(wekday, "一");
		}
		else if(systimep->tm_wday == 2) 
		{
			strcpy(wekday, "二");
		}
		else if(systimep->tm_wday == 3) 
		{
			strcpy(wekday, "三");
		}
		else if(systimep->tm_wday == 4) 
		{
			strcpy(wekday, "四");
		}
		else if(systimep->tm_wday == 5) 
		{
			strcpy(wekday, "五");
		}
		else if(systimep->tm_wday == 6) 
		{
			strcpy(wekday, "六");
		}
		else if(systimep->tm_wday == 7) 
		{
			strcpy(wekday, "日");
		}

		//将获取值按固定格式写入缓冲区中
		sprintf(buf, "%d年 %d月 %d日 星期%s %d:%d:%d", systimep->tm_year,
				systimep->tm_mon,
				systimep->tm_mday,
				wekday,
				systimep->tm_hour,
				systimep->tm_min,
				systimep->tm_sec);

		return buf;
}

/********************************************************************************
*
*	name	 :	recv_msg
*	function :  接收信息线程的任务函数
*	param :  
*				none
*				
*	retval	 :  none
*	author	 :  [email protected] 
*	date	 :  2024/06/04
* 	note	 :  
*				对应填写的IP地址，可以通过程序开头的宏定义进行修改
*   version  :
* 	
* *****************************************************************************/
void *recv_msg(void *arg)
{
	//将该线程的属性设置为分离属性，防止线程结束后变为僵尸线程
	pthread_detach(pthread_self());
	//绑定服务器的端口和地址
	struct sockaddr_in  host_addr;

	host_addr.sin_family 		= AF_INET; 						//协议族，UDP协议固定填写该宏定义
	host_addr.sin_port   		= htons(PORT);					//想要接收信息进程的端口号
	host_addr.sin_addr.s_addr   = htonl(INADDR_ANY);			//本地地址，填写该宏定义代表任意网口都可以接收值

	bind(udp_socket,(struct sockaddr *)&host_addr, sizeof(host_addr));

	//调用recvfrom等待接收数据，并且接收客户端的网络信息
	char buf[128] = {0};
	struct sockaddr_in  client;
	socklen_t client_len = sizeof(client);

	//定义一个字符数组用于存储系统时间
	char *recvtime = (char *)calloc(128,1);
	while(1)
	{
		recvfrom(udp_socket,buf,sizeof(buf), 0 ,(struct sockaddr *)&client,&client_len); //函数标识定义为默认属性，即会阻塞
		recvtime = recv_time();
		if(client.sin_addr.s_addr == inet_addr(IP_HOST))
		{
			bzero(buf,sizeof(buf));
			continue;
			
		}
			printf("[%s] (%s): %s\n",inet_ntoa(client.sin_addr),recvtime,buf);
		bzero(buf,sizeof(buf));
	}
}

/********************************************************************************
*
*	name	 :	send_msg
*	function :  发送信息线程的任务函数
*	param :  
*				none
*				
*	retval	 :  none
*	author	 :  [email protected] 
*	date	 :  2024/06/04
* 	note	 :  
*				对应填写的IP地址，可以通过程序开头的宏定义进行修改
*   version  :
* 	
* *****************************************************************************/
void *send_msg(void *arg)
{
	//将该线程的属性设置为分离属性，防止线程结束后变为僵尸线程
	pthread_detach(pthread_self());
	
	//向目标主机发送消息,需要设置目标端口和目标地址
	char buf[128] = {0};
	
	struct sockaddr_in  dest_addr;
	dest_addr.sin_family 		= AF_INET; 						//协议族，是固定的
	dest_addr.sin_port   		= htons(PORT);					//服务器运行进程的端口号，必须转换为网络字节序
	dest_addr.sin_addr.s_addr   = inet_addr(IP_GROUP);			//要发送对象的IP地址，必须转换为点分十进制字符串形式

	while(1)
	{
		//阻塞等待获取用户从键盘输入的信息
		scanf("%s", buf);
		//发送获取到的用户输入信息
		sendto(udp_socket,buf,strlen(buf),0, (struct sockaddr *)&dest_addr, sizeof(dest_addr));
	}

	
}

int main(int argc,char *argv[])
{
	
	//创建UDP套接字，并存储套接字文件的句柄            
	udp_socket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
	if (udp_socket == -1)
	{
		fprintf(stderr, "udp socket error,errno:%d,%s\n",errno,strerror(errno));
		exit(1);
	}

	//将套接字文件的广播属性设置为开启
	int flag = 1;
	socklen_t flag_len = sizeof(flag);
	setsockopt(udp_socket, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, (void *)&flag, flag_len);

	//将套接字文件的组播属性设置为开启
	struct ip_mreqn ip_grop;
	ip_grop.imr_multiaddr.s_addr = inet_addr(IP_GROUP);//设置组播地址
	ip_grop.imr_address.s_addr = inet_addr(IP_HOST); //设置要加入组的本地地址
	ip_grop.imr_ifindex = 0;								 //设置为默认属性，由系统分配端口

	socklen_t ip_len = sizeof(ip_grop);
	setsockopt(udp_socket, IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP, (void *)&ip_grop, ip_len);
	
	//创建两个线程，分别用于发送数据和接受数据
	pthread_t send;
	pthread_t recv;
	pthread_create(&send, NULL, send_msg, NULL);
	pthread_create(&recv, NULL, recv_msg, NULL);

	//关闭主线程
	pthread_exit(NULL);

	return 0;

}

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