UDP服务端未获取客户端地址时回传数据失败问题排查

UDP场景下不可能实现“客户端发送数据时不携带自身协议地址，同时完成服务端反向数据回传”。
UDP是无连接传输层协议，每个UDP报文的头部、封装它的IP报文头部会被操作系统内核自动填充源端口、源IP（即客户端协议地址）、目的端口、目的IP字段，这是协议规范强制要求的，应用层没有权限剔除这些字段——你在代码里不读取、不存储客户端地址，不代表报文本身没携带这些信息，只是你主动放弃了获取这些信息的渠道。

你的服务端回包失败是代码逻辑错误导致的，和UDP协议本身无关：

• 调用recvfrom()接收数据时，你把第五个“对端地址输出缓冲区”参数、第六个“地址长度输出”参数都设为NULL，等于主动告知内核不需要存储发送方的IP、端口信息，此时你代码里的client_addr结构体没有被写入任何有效客户端地址数据，要么是初始零值，要么是未定义的野值。
• 后续调用sendto()发回包时，你传入了未填充有效地址的client_addr结构体，内核无法获知回包要发送的目标IP和端口，自然发送失败。

你注释掉的客户端IP、端口打印逻辑，本来就是配合recvfrom()获取对端地址使用的，跳过地址存储步骤后，这段打印逻辑本身也无法正常运行。

要正常实现UDP服务端回包，只需要修改recvfrom()调用逻辑，主动接收内核返回的客户端地址即可，修正后的对应代码段如下：

// 提前初始化客户端地址结构体长度，必须在recvfrom调用前赋值
socklen_t client_struct_length = sizeof(client_addr);

// 接收消息时同步存储客户端协议地址
if (recvfrom(socket_desc, client_message, sizeof(client_message), 0,
     (struct sockaddr*)&client_addr, &client_struct_length) < 0){
    printf("Couldn't receive\n");
    return -1;
}

补充说明：

• 所谓“UDP客户端发送数据不携带地址”是伪需求，源IP、源端口由内核在发包时自动填充，应用层无法修改或隐藏，没有这些字段的报文根本无法在网络中被正常路由和接收。
• 如果不想在应用层手动维护对端地址，可以对UDP套接字调用connect()绑定固定对端地址，但该操作的前提依然是你已经通过报文获取到了客户端的有效地址，没有任何绕开获取客户端地址就能回包的可能。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Suraj Panda