一，廣播簡介

從上述講的例?中，不管是TCP協議還是UDP協議，都是”單播”, 就是”點對點”的進?通信，如果要對網絡里面的所有主機進?通信，實現”點對多”的通信，我們可以使用UDP中的?播通信。
理論上可以像播放電視節目?樣在整個Internet 上發送廣播數據，但是幾乎沒有路由器轉發廣播數據，所以，廣播程序只能應用在本地子網中。

廣播的特點：

1.?播需要有發送?和接收?，必須有?些線程在機器上監聽到來的數據。?播的缺點是如果有多個進程都發送?播數據，?絡就會阻塞，?絡性能便會受到影響。
2.?播發送不是循環給?絡中的每?個IP發送數據，而是給?絡中?個特定的IP發送信息，這個IP就是?播地址，?播發送方：使?setsockopt打開SO_BROADCAST, 設置廣播地址 255.255.255.255，設置?播端口號。廣播接收方：將套接字綁定到指定的廣播端口號, 監聽數據到來。
3.?播數據發送只能采?UDP協議，?播UDP與單播UDP的區別就是IP地址不同，?播使?廣播地址255.255.255.255，將消息發送到在同?廣播網絡上的每個主機。

廣播的實現：

發送方：
1.調用 setsockopt()?打開 SO_BROADCAST。
2.使用廣播地址 255.255.255.255。
3.設置廣播端口號，向局域網廣播消息。

接收方：
1.將套接字綁定到廣播端口。
2.監聽數據到來，處理接收的廣播消息。

注意：廣播通信只能使用 UDP 協議，區別在于目標 IP 使用廣播地址 255.255.255.255。

二，setsockopt()函數詳解

setsockopt和getsockopt用于對套接字進行配置，常用于開啟廣播功能。

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>int getsockopt(int sockfd, int level, int optname, void *optval, socklen_t *optlen);
int setsockopt(int sockfd, int level, int optname, const void *optval, socklen_t optlen);

sock：套接字描述符。

level：選項所在協議層（如 SOL_SOCKET、IPPROTO_IP、IPPROTO_TCP）。

optname：選項名稱（常見如 SO_BROADCAST）。

optval：選項值。

optlen：選項長度。

常見選項：

INADDR_ANY (0.0.0.0)：表示綁定本機所有網卡地址。

INADDR_BROADCAST (255.255.255.255)：廣播地址，消息只在當前局域網有效。

三，粘包問題

1.什么是粘包？

在 TCP 通信中，發送方發送的多個小數據包可能會被合并到一起，接收方從緩沖區讀取時無法分辨消息邊界，這就是 粘包。

注意：UDP 不會發生粘包問題，因為它以報文為單位，每次 recv 只能讀取一個完整 UDP 包。

2.粘包產生原因

1.發送方為了提高效率，等待緩沖區滿再發送。

2.TCP 協議中的 Nagle 算法?會將多個小包合并成大包。

3.接收方處理不及時，導致多個包堆積在緩沖區中一起被讀出。

3.解決辦法

自定義報文格式：
使用 包頭 + 數據長度 + 數據內容?的格式來傳輸。

包頭：標識包的起始位置。
長度：告訴接收方應該讀取多少字節。
包尾：標識包的結束。

示例：

[包頭][數據長度][數據內容][包尾]

接收時：

先讀取包頭，判斷一個數據包的開始。根據數據長度讀取完整數據。處理完后繼續讀取下一個包。

4.UDP廣播示例代碼

發送端（send.c）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#include <unistd.h>int main() {int sock;struct sockaddr_in broadcastAddr;char *msg = "Hello, this is a UDP broadcast!";int broadcastPermission = 1;// 創建 UDP 套接字sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if (sock < 0) {perror("socket failed");exit(1);}// 設置套接字支持廣播setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST,&broadcastPermission, sizeof(broadcastPermission));// 設置廣播地址memset(&broadcastAddr, 0, sizeof(broadcastAddr));broadcastAddr.sin_family = AF_INET;broadcastAddr.sin_port = htons(8888);broadcastAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("255.255.255.255");// 發送廣播消息while (1) {sendto(sock, msg, strlen(msg), 0,(struct sockaddr *)&broadcastAddr, sizeof(broadcastAddr));printf("Broadcast message sent: %s\n", msg);sleep(2);}close(sock);return 0;
}

接收端（receive.c）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#include <unistd.h>#define BUF_SIZE 1024int main() {int sock;struct sockaddr_in recvAddr;char buffer[BUF_SIZE];socklen_t addr_len = sizeof(recvAddr);// 創建 UDP 套接字sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if (sock < 0) {perror("socket failed");exit(1);}// 綁定端口memset(&recvAddr, 0, sizeof(recvAddr));recvAddr.sin_family = AF_INET;recvAddr.sin_port = htons(8888);recvAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);if (bind(sock, (struct sockaddr *)&recvAddr, sizeof(recvAddr)) < 0) {perror("bind failed");exit(1);}// 循環接收廣播while (1) {int recvLen = recvfrom(sock, buffer, BUF_SIZE, 0,(struct sockaddr *)&recvAddr, &addr_len);buffer[recvLen] = '\0';printf("Received broadcast: %s\n", buffer);}close(sock);return 0;
}

運行結果：

五，總結

1.DP 廣播適合局域網內的點對多通信，簡單高效。

2.使用 setsockopt()?配置 SO_BROADCAST，通過廣播地址 255.255.255.255?實現廣播。

3.TCP 粘包問題在通信中較常見，可以通過自定義報文格式來解決。

4.UDP 由于以報文為單位，不會產生粘包問題。