一、UDP通信

1.核心函数原型

recvfrom（接受数据并获取源地址）

ssize_t recvfrom(int sockfd,void *buf,size_t len,int flags,struct sockaddr*src_addr,socklen_t*addrlen);

src_addr参数会自动填充发送方的ip和端口，这是实现“回射服务器”的基础。

sendto（发送数据到指定地址）

ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags, const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);

每次发送都需要指定目标地址dest_addr.

2.三种通信模式

• 单播 ：一对一。标准的客户端/服务器通信。
• 广播 ：一对所有（局域网内）。
  • 设置：需调用 setsockopt 启用 SO_BROADCAST 选项。
  • 地址：目标 IP 为 255.255.255.255 (受限广播) 或子网定向广播地址。
• 组播 ：一对多（特定组）。
  • 设置：发送端指定组播地址；接收端需调用 setsockopt 加入组播组 (IP_ADD_MEMBERSHIP)。   

二、 高性能IO模型

1. 阻塞与非阻塞IO

   • 阻塞IO：默认模式。recv/send 时，若无数据或缓冲区满，线程挂起等待。
   • 非阻塞IO：通过 fcntl 设置 O_NONBLOCK。若操作不能立即完成，函数立刻返回错误 (EAGAIN/EWOULDBLOCK)，需轮询尝试。

2. IO多路复用 (I/O Multiplexing)

   • 作用：单线程管理多个Socket连接，避免为每个连接创建线程/进程的开销。
   • select 函数
     • int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
     • 缺点：监听文件描述符数量有限 (通常1024)；每次调用需重新传入集合；存在用户态/内核态拷贝。
   • poll 函数
     • int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout);
     • 优点：基于链表存储，无最大连接数限制；pollfd 结构体包含 events (关注事件) 和 revents (实际发生事件)。
     • 常用事件宏：
       • POLLIN：可读
       • POLLOUT：可写
       • POLLERR：错误
       • POLLHUP：挂起

三、 并发服务器模型

1. 多进程并发模型 (fork)

   • 原理：父进程负责 accept，子进程负责 recv/send。
   • 资源释放：子进程退出后需防止僵尸进程 (使用 signal(SIGCHLD, handler) 或 waitpid)。
   • 优化：预创建进程池 (Pre-forking)，避免频繁创建销毁进程的开销。

2. 多线程并发模型 (pthread)

   • 原理：主线程监听，新连接创建新线程处理。
   • 注意：线程间共享数据需加锁 (互斥量)，且一个线程崩溃可能导致整个进程崩溃。

3. IO多路复用模型 (Select/Poll)

   • 原理：单线程循环调用 select/poll，检测所有 Socket 状态。
   • 流程：
     1. 将监听 Socket 加入集合。
     2. select 返回就绪的描述符。
     3. 遍历集合，若是监听 Socket 则 accept，若是通信 Socket 则 recv/send。