データグラムソケット

データグラムソケットは、コネクションの確立を要求せずに、対称型データ交換インタフェースを提供します。各メッセージには宛先アドレスが含まれます。次の図では、サーバーとクライアント間の通信の流れを示します。

次の図において、サーバー側の bind(3SOCKET) 手順は省略できます。

図 6–2 データグラムソケットを使用したコネクションレス型の通信

ソケットの作成で説明しているように、データグラムソケットを作成します。特定のローカルアドレスが必要な場合、bind(3SOCKET) 操作を最初のデータ伝送よりも先に行う必要があります。それ以外の場合、データが最初に送信される際にシステムがローカルアドレスまたはポートを設定します。データを送信するには、sendto(3SOCKET) を使用します。

sendto(s, buf, buflen, flags, (struct sockaddr *) &to, tolen);

s、buf、buflen、および flags パラメータは、コネクション型のソケットの場合と同じです。to と tolen の値は、意図するメッセージ受信者のアドレスを示します。ローカルにエラー条件 (到達できないネットワークなど) が検出されると、-1 が返され、errno にエラー番号が設定されます。

recvfrom(s, buf, buflen, flags, (struct sockaddr *) &from, &fromlen);

データグラムソケット上でメッセージを受信するには、recvfrom(3SOCKET) を使用します。呼び出す前、fromlen には from バッファーのサイズが設定されます。fromlen にはデータグラムの配信元であるアドレスのサイズが設定されて返されます。

データグラムソケットは connect(3SOCKET) 呼び出しを使用して、ソケットを特定の宛先アドレスに関連付けることもできます。これにより、ソケットは send(3SOCKET) 呼び出しを使用できます。宛先アドレスが明示的に指定されていないソケット上に送信されるデータはすべて、接続されたピアにアドレス指定されます。そして、そのピアから受信されるデータだけが配信されます。1 つのソケットに一度に接続できるのは、接続された 1 つのアドレスだけです。2 つ目の connect(3SOCKET) 呼び出しは、宛先アドレスを変更します。データグラムソケット上のコネクション要求は、すぐに返されます。システムは、ピアのアドレスを記録します。accept(3SOCKET) と listen(3SOCKET) はデータグラムソケットでは使用されません。

データグラムソケットが接続されている間、前の send(3SOCKET) 呼び出しからのエラーは非同期に返すことができます。ソケットはこれらのエラーを後続の操作で報告できます。また、getsockopt(3SOCKET) のオプションである SO_ERROR を使用して、エラー状態を問い合わすこともできます。

次のコードに、ソケットの作成、名前のバインド、ソケットへのメッセージ送信によって、インターネット呼び出しを送信する例を示します。

例 6–4 インターネットファミリデータグラムの送信

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netdb.h>
#include <stdio.h>
#define DATA "The sea is calm, the tide is full . . ."   
/*
 * ここで、コマンド行引数から取得する名前を持つ受信箱にデータ
 * グラムを送信する。
 * コマンド行の形式 : dgramsend hostname portnumber
 */
main(argc, argv)
    int argc;
    char *argv[];
{
    int sock, errnum;
    struct sockaddr_in6 name;
    struct hostent *hp;
    /* 送信するソケットを作成する */
    sock = socket(AF_INET6,SOCK_DGRAM, 0);
    if (sock == -1) {
        perror("opening datagram socket");
        exit(1);
    }
    /*
     * 送信先ソケットのワイルドカードを使用しない構造名
     * getinodebyname は、指定されたホストのネットワークアドレスを
     * 含む構造体を返す。ポート番号はコマンド行から取得される
     */
    hp = getipnodebyname(argv[1], AF_INET6, AI_DEFAULT, &errnum);
    if (hp == (struct hostent *) 0) {
        fprintf(stderr, "%s: unknown host\n", argv[1]);
        exit(2);
    }
    bzero (&name, sizeof (name));
    memcpy((char *) &name.sin6_addr, (char *) hp->h_addr,
       hp->h_length);
    name.sin6_family = AF_INET6;
    name.sin6_port = htons(atoi(argv[2]));
    /* メッセージを送信する */
    if (sendto(sock,DATA, sizeof DATA ,0,
        (struct sockaddr *) &name,sizeof name) == -1)
        perror("sending datagram message");
    close(sock);
    exit(0);
}

次のコードに、ソケットの作成、名前のバインド、ソケットからのメッセージ読み取りによって、インターネット呼び出しを読み取る例を示します。

例 6–5 インターネットファミリデータグラムの読み取り

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <stdio.h>
/*
 * このプログラムはデータグラムソケットを作成し、そのソケットに名前を
 * バインドし、続いてそのソケットから読み取ります
 */
 main()
{
    int sock, length;
    struct sockaddr_in6 name;
    char buf[1024];
    /* 読み取るソケットを作成する */
    sock = socket(AF_INET6, SOCK_DGRAM, 0);
    if (sock == -1) {
        perror("opening datagram socket");
        exit(1);
   }
   /* ワイルドカードを使用して名前を作成する */
   bzero (&name, sizeof (name));
   name.sin6_family = AF_INET6;
   name.sin6_addr = in6addr_any;
   name.sin6_port = 0;
   if (bind (sock, (struct sockaddr *)&name, sizeof (name)) == -1) {
       perror("binding datagram socket");
       exit(1);
   }
   /* 割り当てられたポート値を確認し、それを出力する */
   length = sizeof(name);
   if (getsockname(sock,(struct sockaddr *) &name, &length)
         == -1) 	{
       perror("getting socket name");
       exit(1);
   }
   printf("Socket port #%d\n", ntohs(name.sin6_port));
   /* ソケットから読み取りを行う */
   if (read(sock, buf, 1024) == -1 )
       perror("receiving datagram packet");
   /* データが出力可能であると想定する */
   printf("-->%s\n", buf);
   close(sock);
   exit(0);
}