c#udp協議詳解

一、UDP協議概述

UDP（User Datagram Protocol，用戶數據報協議）是一種無連接的協議，數據報文的大小在IP協議層被限制為65,507位元組。UDP不保證數據的可靠傳輸，沒有重傳機制，而且無序且不重複，比TCP更加輕量級，通常用於實時的應用場景，如遊戲，視頻等。

二、c#udp實現

1、發送數據

c#中使用UdpClient實現UDP協議的發送數據，示例代碼如下：

using System.Net.Sockets;
using System.Text;

class SendData
{
    static void Main(string[] args)
    {
        //定義IP和埠
        string ip = "127.0.0.1";
        int port = 8888;
        //定義發送的數據
        string message = "Hello World!";
        byte[] sendBytes = Encoding.ASCII.GetBytes(message);
        
        //定義UDP客戶端
        UdpClient client = new UdpClient();
        //發送數據
        client.Send(sendBytes, sendBytes.Length, ip, port);
        //關閉UDP客戶端
        client.Close();
    }
}

2、接收數據

c#中使用UdpClient實現UDP協議的接收數據，示例代碼如下：

using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;

class ReceiveData
{
    static void Main(string[] args)
    {
        //定義IP和埠
        string ip = "127.0.0.1";
        int port = 8888;
        //定義UDP客戶端
        UdpClient client = new UdpClient(port);
        //定義接收數據的IP和埠
        IPEndPoint remoteIpep = new IPEndPoint(IPAddress.Parse(ip), port);

        while (true)
        {
            //接收數據
            byte[] receiveBytes = client.Receive(ref remoteIpep);
            string message = Encoding.ASCII.GetString(receiveBytes, 0, receiveBytes.Length);
            Console.WriteLine("接收到的數據為：" + message);
        }
        
        //關閉UDP客戶端
        client.Close();
    }
}

三、小標題

1、c#udp實現視頻傳輸

UDP適用於實時的應用，如實時視頻傳輸。c#可以結合FFmpeg庫實現視頻的採集和傳輸，示例代碼如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using FFmpeg.AutoGen;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.Net.Sockets;
using System.Threading;
using System.Net;

namespace UdpVideoStreaming
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int videoStreamIndex = -1;

            //初始化FFmpeg
            ffmpeg.av_register_all();
            ffmpeg.avcodec_register_all();
            ffmpeg.avformat_network_init();

            //打開視頻
            AVFormatContext* pFormatContext = null;
            if (ffmpeg.avformat_open_input(&pFormatContext, "test.mp4", null, null) != 0)
            {
                Console.WriteLine("無法打開視頻文件");
                return;
            }

            //查找視頻流
            if (ffmpeg.avformat_find_stream_info(pFormatContext, null) < 0)
            {
                Console.WriteLine("無法查找視頻流");
                return;
            }

            Codecs.CodecContext videoCodecContext = new Codecs.CodecContext();
            videoStreamIndex = ffmpeg.av_find_best_stream(pFormatContext, AVMediaType.AVMEDIA_TYPE_VIDEO, -1, -1,videoCodecContext.Codec, 0);
            if (videoStreamIndex == -1)
            {
                Console.WriteLine("無法找到視頻流");
                return;
            }

            //打開視頻解碼器
            if (ffmpeg.avcodec_open2(videoCodecContext, videoCodecContext.Codec, null) = 0)
            {
                if (pPacket->stream_index == videoStreamIndex)
                {
                    //發送視頻數據
                    int length = 0;
                    byte[] data = new byte[pPacket->size];
                    Marshal.Copy(new IntPtr(pPacket->data), data, 0, pPacket->size);

                    client.Send(data, data.Length, remoteIpep);

                    //延時
                    Thread.Sleep(40);
                }

                ffmpeg.av_packet_unref(pPacket);
            }

            ffmpeg.av_packet_free(&pPacket);

            ffmpeg.avcodec_close(videoCodecContext);
            ffmpeg.avformat_close_input(&pFormatContext);
        }
    }
}

2、c#udp實現多人遊戲

UDP適用於實時的應用，如多人網路遊戲。c#可以使用Unity引擎結合UDP協議實現多人遊戲，示例代碼如下：

using UnityEngine;
using System.Collections;
using System.Net.Sockets;
using System.Net;
using System.Threading;

public class UdpController : MonoBehaviour
{
    private UdpClient udpClient;
    private Thread receiveThread;

    private void Start()
    {
        //定義接收數據的IP和埠
        IPEndPoint remoteIpep = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 8888);
        //定義UDP客戶端
        udpClient = new UdpClient(remoteIpep);
        //開啟接收數據的線程
        receiveThread = new Thread(new ThreadStart(ReceiveData));
        receiveThread.Start();
    }

    private void OnApplicationQuit()
    {
        receiveThread.Abort();
        udpClient.Close();
    }

    private void ReceiveData()
    {
        while (true)
        {
            byte[] receiveBytes = udpClient.Receive(ref remoteIpep);
            string message = Encoding.ASCII.GetString(receiveBytes, 0, receiveBytes.Length);
            Debug.Log("接收到的數據為：" + message);
        }
    }

    private void SendData()
    {
        //定義發送的數據
        string message = "Hello World!";
        byte[] sendBytes = Encoding.ASCII.GetBytes(message);
        //定義發送的IP和埠
        IPEndPoint remoteIpep = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 8888);
        //發送數據
        udpClient.Send(sendBytes, sendBytes.Length, remoteIpep);
    }
}

3、c#udp與TCP的區別

TCP為面向連接的協議，具有可靠性高的特點，可以保證數據的可靠傳輸。而UDP為無連接的協議，不保證數據的可靠傳輸，但是更輕量級。在網路遊戲，實時視頻傳輸等實時應用場景中，使用UDP能夠保證更好的實時性。