概述：
网络上的广播指：由一台主机向该主机所在子网内（同一个局域网）的所有主机发送数据的方式
实现广播，离不开广播地址，同一个子网（局域网）的所有主机网卡都会接收所在网段广播地址的数据包。广播地址应用于局域网内的所有主机。
广播地址(Broadcast Address)==专门用于同时向网络中（通常指同一子网）所有工作站进行发送的一个地址
1. 网络通信基础
如果网络中两个主机上的应用程序要相互通信，其一要知道彼此的IP，其二要知道程序可监听的端口。因为同一主机上的程序使用网络是通过端口号来区分的。
2. 广播地址
2.1 受限广播（本地广播）
路由器从来不会转发受限广播的数据包，但同一个子网的所有主机都会接收到受限广播的数据包。
本地广播： IP 地址的网络字段和主机字段全为 1 就是受限广播地址255.255.255.255。，它不经路由转发，发送本地网络下的所有主机，只能在局域网内转发，主要是不用知道目标主机的掩码与网络地址，本地转发同本地网络下的所有主机。
2.2 直接广播
计算方法通过主机的掩码与网络地址计算出来。掩码最后为0的位为主机位。掩码与网络地址相与，然后主机位全变为1，就是直接广播地址。这样改网络地址下的所有主机都能接收到广播。可以通过ifconfig查看，如下图所示：
直接广播可以被路由转发，发送到目标网络的所有主机，如：ip地址为 192.168.2.1的主机也可以发送广播到 192.168.1.0 这个网络。当然不是所有的路由器，通常路由器是默认阻止直接广播的（可以设置不阻止）。
IP 地址的网络字段定义这个网络，主机字段通常全为 1，如192.168.10.0/24 的直接广播（定向广播）地址为：192.168.10.255。
2.3 受限广播与直接广播的区别
两者的区别就是，本地广播在不知道目标主机的网络地址下，如果目标主机是在本地网络，可以发送本地广播，本地网络下的所有主机都能接收广播。直接广播是目标主机的网络地址知道，那该网络地址网段下的所有主机都能收到广播，直接广播更精确范围更小些
3. 广播特点
3.1 广播分为两端，即数据发送端和数据接收端，通过广播的方式发送数据，发送端和接收端的关系是 1:N
3.2发送广播消息的一端，通过广播地址，可以将消息同时发送到局域网的多台主机上（数据接收端）
3.3 在发送广播消息的时候，必须要把数据发送到广播地址上
3.4 广播只能在局域网内使用，广域网是无法使用UDP进行广播的
3.5 只要发送端在发送广播消息，数据接收端就能收到广播消息，消息的接收是无法拒绝的，除非将接收端的进程关闭，就接收不到了。当端口不匹配的话，数据才会丢弃
UDP 的广播和日常生活中的广播是一样的，都是一种快速传播消息的方式，因此广播的开销很小，发送端使用一个广播地址，就可以将数据发送到多个接收数据的终端上，如果不使用广播，就需要进行多次发送才能将数据分别发送到不同的主机上。
4. 设置UDP广播属性
基于 UDP 虽然可以进行数据的广播，但是这个属性默认是关闭的，如果需要对数据进行广播，那么需要在广播端代码中开启广播属性，需要通过套接字选项函数setsockopt进行设置
/*
函数：setsockopt
描述：设置广播属性
参数:
sockfd：进行 UDP 通信的文件描述符
level: 套接字级别，需要设置为 SOL_SOCKET
optname：选项名，此处要设置 udp 的广播属性，该参数需要指定为：SO_BROADCAST
optval：如果是设置广播属性，该指针实际指向一块 int 类型的内存
该整型值为 0：关闭广播属性
该整形值为 1：打开广播属性
optlen：optval 指针指向的内存大小，即：sizeof(int)
返回值：函数调用成功返回 0，失败返回 - 1
*/
int setsockopt(int sockfd, int level, int optname, const void *optval, socklen_t optlen);
5. 广播流程
假如我们要向192.168.200.X，子网掩码为：255.255.255.0的子网中发送广播包。
***广播端步骤如下：
1. include相关库文件。
2. socket函数创建SOCK_DIRAM类型的socketfd。
3. setsockopt设置socketfd的属性允许其广播。
4. 发送数据包到192.168.200.255
5. 关闭socketfd
注意事项如下：
6. 接收方一定要知道广播方的端口号，然后绑定此端口号才能正确接收。接收端的端口号要与广播端绑定的端口号一样
7. 接收方的Socket不需要设置成广播属性。
8. 绑定的IP不可以使用“127.0.0.1”，可以使用真实IP地址或者INADDR_ANY。否则接收失败
***接收端步骤
1. include相关库文件。
2. socket函数创建SOCK_DIRAM类型的socketfd。
3. bind绑定端口号与本地IP地址
4. 接收广播端数据
5. 关闭socketfd
6 代码举例
6.1 广播端代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>
int main()
{
// 1. 创建通信的套接字
int fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
if(fd == -1)
{
perror("socket");
exit(0);
}
// 2. 设置广播属性
int opt = 1;
setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, &opt, sizeof(opt));
char buf[1024];
struct sockaddr_in cliaddr;
int len = sizeof(cliaddr);
cliaddr.sin_family = AF_INET;
cliaddr.sin_port = htons(9999); // 接收端需要绑定9999端口
// 只要主机在237网段, 并且绑定了9999端口, 这个接收端就能收到广播消息
inet_pton(AF_INET, "192.168.200.255", &cliaddr.sin_addr.s_addr);//
// inet_pton(AF_INET, "255.255.255.255", &cliaddr.sin_addr.s_addr); //使用受限广播也可以正常通讯
// 3. 通信
int num = 0;
while(1)
{
sprintf(buf, "hello client : %d\n", num++);
// 数据广播
sendto(fd, buf, strlen(buf)+1, 0, (struct sockaddr*)&cliaddr, len);
printf("发送的广播的数据: %s\n", buf);
sleep(1);
}
close(fd);
return 0;
}
6.2 接收端代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>
int main()
{
// 1. 创建通信的套接字
int fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
if(fd == -1)
{
perror("socket");
exit(0);
}
// 2. 通信的套接字和本地的IP与端口绑定
struct sockaddr_in addr;
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons(9999); // 大端
addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // 0.0.0.0
int ret = bind(fd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
if(ret == -1)
{
perror("bind");
exit(0);
}
char buf[1024];
// 3. 通信
while(1)
{
// 接收广播消息
memset(buf, 0, sizeof(buf));
// 阻塞等待数据达到
recvfrom(fd, buf, sizeof(buf), 0, NULL, NULL);
printf("接收到的广播消息: %s\n", buf);
}
close(fd);
return 0;
}
参考于：