W. R. Stevens  : Глава 5

Пример TCP-соединения клиент-сервер

Сервер

 #include	"unp.h"
 
 int main(int argc, char **argv)
 {
 	int					listenfd, connfd;
 	pid_t				childpid;
 	socklen_t			clilen;
 	struct sockaddr_in	cliaddr, servaddr;
 
 	listenfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
 
 	bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
 	servaddr.sin_family      = AF_INET;
 	servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
 	servaddr.sin_port        = htons(SERV_PORT);
 
 	Bind(listenfd, (SA *) &servaddr, sizeof(servaddr));
 
 	Listen(listenfd, LISTENQ);
 
 	for ( ; ; ) {
 		clilen = sizeof(cliaddr);
 		connfd = Accept(listenfd, (SA *) &cliaddr, &clilen);
 
 		if ( (childpid = Fork()) == 0) {	/* child process */
 			Close(listenfd);	/* close listening socket */
 			str_echo(connfd);	/* process the request */
 			exit(0);
 		}
 		Close(connfd);			/* parent closes connected socket */
 	}
 }
 

Вначале создаем сокет . В адрес сокета пишем универсальный адрес - INADDR_ANY и номер заранее известного порта - SERV_PORT , мы его прописываем в хидере unp.h и он равен 9877. Мы изначально берем номер порта , который больше , чем 1023 - нам не нужен зарезервированный порт. Он также больше 5000 - для того , чтобы не было конфликта с динамическими портами. Он меньше 49152 - опять же для того , чтобы избежать конфликта с "правильным" диапазоном динамических портов. Сокет становится прослушивающим после функции listen. Далее сервер блокируется после вызова accept , ожидая подключения клиента. Для каждого клиента функция fork порождает дочерний процесс , который и обслуживает этого клиента. Дочерний процесс закрывает прослушивающий сокет. Родительский процесс закрывает присоединенный сокет. Затем дочерний процесс вызывает функцию str_echo для обработки запроса клиента. Она выполняет серверную обработку запроса клиента - считывание строк и отражение их клиенту .

 void str_echo(int sockfd)
 {
 	ssize_t		n;
 	char		line[MAXLINE];
 
 	for ( ; ; ) {
 		if ( (n = Readline(sockfd, line, MAXLINE)) == 0)
 			return;		/* connection closed by other end */
 
 		Writen(sockfd, line, n);
 	}
 }
 

Клиент

 #include	"unp.h"
 
 int main(int argc, char **argv)
 {
 	int					sockfd;
 	struct sockaddr_in	servaddr;
 
 	if (argc != 2)
 		err_quit("usage: tcpcli ");
 
 	sockfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
 
 	bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
 	servaddr.sin_family = AF_INET;
 	servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
 	Inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr);
 
 	Connect(sockfd, (SA *) &servaddr, sizeof(servaddr));
 
 	str_cli(stdin, sockfd);		/* do it all */
 
 	exit(0);
 }

 void
 str_cli(FILE *fp, int sockfd)
 {
 	char	sendline[MAXLINE], recvline[MAXLINE];
 
 	while (Fgets(sendline, MAXLINE, fp) != NULL) {
 
 		Writen(sockfd, sendline, strlen(sendline));
 
 		if (Readline(sockfd, recvline, MAXLINE) == 0)
 			err_quit("str_cli: server terminated prematurely");
 
 		Fputs(recvline, stdout);
 	}
 }
 

Порядок завершения работы :
1. Когда мы на клиенте набираем Ctrl-D ,мы выходим из str_cli
2. Клиентская функция main завершает работу
3. Клиентский сокет закрывается ядром.
4. Дочерний процесс сервера блокируется
5. TCP-соединение завершается
6. При завершении дочернего серверного процесса родителю отправляется сигнал SIGCHLD. Но мы его игнорируем , после чего дочерний процесс превращается в зомби , что ни есть хорошо.

Функция signal

 	void handler(int signo);
 

Определим функцию signal. 1-й аргумент - имя сигнала , второй - указатель на функцию :

 Sigfunc *
 signal(int signo, Sigfunc *func)
 {
 	struct sigaction	act, oact;
 
 	act.sa_handler = func;
 	sigemptyset(&act.sa_mask);
 	act.sa_flags = 0;
 	if (signo == SIGALRM) {
 #ifdef	SA_INTERRUPT
 		act.sa_flags |= SA_INTERRUPT;	/* SunOS 4.x */
 #endif
 	} else {
 #ifdef	SA_RESTART
 		act.sa_flags |= SA_RESTART;		/* SVR4, 44BSD */
 #endif
 	}
 	if (sigaction(signo, &act, &oact) < 0)
 		return(SIG_ERR);
 	return(oact.sa_handler);
 }
 /* end signal */
 

Обработка сигналов SIGCHLD

Зомби вообще ни есть хорошо . Когда создается дочерний процесс с помощью fork , нужно с помощью функции wait дождаться их завершения . Для этого мы установим обработчик сигналов для сигнала SIGCHLD и внутри его вызовем функцию wait :

 	Signal(SIGCHLD,sig_chld);	
 

 void
 sig_chld(int signo)
 {
 	pid_t	pid;
 	int		stat;
 	pid = wait(&stat);
 	printf("child %d terminated\n", pid);
 	return;
 }
 

Для обработки завершенного дочернего процесса мы вызываем функцию wait :

 	pid_t wait(int *statloc);
 	pid_t waitpid(pid_t pid, int *statloc, int options);
 

Для уяснения разницы между wait и waitpid мы напишем нового клиента , который установит с сервером 5 соединений, а затем использует первое из этих соединений - sockfd[0] - в вызове функции str_cli.

Для этого сначала соберем новую версию сервера :
Это файл tcpserv03.c - и соответственно его бинарник server2

 #include	"unp.h"
 
 int
 main(int argc, char **argv)
 {
 	int					listenfd, connfd;
 	pid_t				childpid;
 	socklen_t			clilen;
 	struct sockaddr_in	cliaddr, servaddr;
 	void				sig_chld(int);
 
 	listenfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
 
 	bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
 	servaddr.sin_family      = AF_INET;
 	servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
 	servaddr.sin_port        = htons(SERV_PORT);
 
 	Bind(listenfd, (SA *) &servaddr, sizeof(servaddr));
 
 	Listen(listenfd, LISTENQ);
 
 	Signal(SIGCHLD, sig_chld);
 
 	for ( ; ; ) {
 		clilen = sizeof(cliaddr);
 		if ( (connfd = accept(listenfd, (SA *) &cliaddr, &clilen)) < 0) {
 			if (errno == EINTR)
 				continue;		/* back to for() */
 			else
 				err_sys("accept error");
 		}
 
 		if ( (childpid = Fork()) == 0) {	/* child process */
 			Close(listenfd);	/* close listening socket */
 			str_echo(connfd);	/* process the request */
 			exit(0);
 		}
 		Close(connfd);			/* parent closes connected socket */
 	}
 }
 
 

2-я версия клиента - файл tcpcli04.c - и бинарник client02 :

 #include	"unp.h"
 
 int
 main(int argc, char **argv)
 {
 	int					i, sockfd[5];
 	struct sockaddr_in	servaddr;
 
 	if (argc != 2)
 		err_quit("usage: tcpcli < IPaddress >");
 
 	for (i = 0; i < 5; i++) {
 		sockfd[i] = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
 
 		bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
 		servaddr.sin_family = AF_INET;
 		servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
 		Inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr);
 
 		Connect(sockfd[i], (SA *) &servaddr, sizeof(servaddr));
 	}
 
 	str_cli(stdin, sockfd[0]);		/* do it all */
 
 	exit(0);
 }
 

Это файл tcpserv04.c - и соответственно бинарник server3 :

 #include	"unp.h"
 
 int
 main(int argc, char **argv)
 {
 	int					listenfd, connfd;
 	pid_t				childpid;
 	socklen_t			clilen;
 	struct sockaddr_in	cliaddr, servaddr;
 	void				sig_chld(int);
 
 	listenfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
 
 	bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
 	servaddr.sin_family      = AF_INET;
 	servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
 	servaddr.sin_port        = htons(SERV_PORT);
 
 	Bind(listenfd, (SA *) &servaddr, sizeof(servaddr));
 
 	Listen(listenfd, LISTENQ);
 
 	Signal(SIGCHLD, sig_chld);	/* must call waitpid() */
 
 	for ( ; ; ) {
 		clilen = sizeof(cliaddr);
 		if ( (connfd = accept(listenfd, (SA *) &cliaddr, &clilen)) < 0) {
 			if (errno == EINTR)
 				continue;		/* back to for() */
 			else
 				err_sys("accept error");
 		}
 
 		if ( (childpid = Fork()) == 0) {	/* child process */
 			Close(listenfd);	/* close listening socket */
 			str_echo(connfd);	/* process the request */
 			exit(0);
 		}
 		Close(connfd);			/* parent closes connected socket */
 	}
 }
 

 void
 sig_chld(int signo)
 {
 	pid_t	pid;
 	int		stat;
 
 	while ( (pid = waitpid(-1, &stat, WNOHANG)) > 0)
 		printf("child %d terminated\n", pid);
 	return;
 }
 

В исходниках вы можете найти версию сервера - server4 - которая принимает от клиента 2 числа в одной строке и возвращает сумму этих чисел.

Также в исходниках можно найти версию сервера - server5 - и клиента - client03 - где через сокет передаются 2 числа , но не в виде строки , а в виде двоичных данных.

Исходники лежат тут

Оставьте свой комментарий !
Ваше имя: Комментарий: Оба поля являются обязательными  Автор   Комментарий к данной статье