linux网络编程之socket：使用fork并发处理多个client的请求

在回射客户/服务器程序中，服务器只能处理一个客户端的请求，如何同时服务多个客户端呢？在未讲到select/poll/epoll等高级IO之前，比较老土的办法是使用fork来实现。网络服务器通常用fork来同时服务多个客户端，父进程专门负责监听端口，每次accept一个新的客户端连接就fork出一个子进程专门服务这个客户端。但是子进程退出时会产生僵尸进程，父进程要注意处理SIGCHLD信号和调用wait清理僵尸进程，最简单的办法就是直接忽略SIGCHLD信号。

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/*************************************************************************     > File Name: echoser.c     > Author: Simba     > Mail: dameng34@163.com     > Created Time: Fri 01 Mar 2013 06:15:27 PM CST  ************************************************************************/       #include<stdio.h> #include<sys/types.h> #include<sys/socket.h> #include<unistd.h> #include<stdlib.h> #include<errno.h> #include<arpa/inet.h> #include<netinet/in.h> #include<string.h> #include<signal.h>       #define ERR_EXIT(m)     do {         perror(m);         exit(EXIT_FAILURE);     } while (0)       void do_service(int);       int main(void) {     signal(SIGCHLD, SIG_IGN);     int listenfd; //被动套接字(文件描述符），即只可以accept, 监听套接字     if ((listenfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP)) < 0)         //  listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)         ERR_EXIT("socket error");           struct sockaddr_in servaddr;     memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));     servaddr.sin_family = AF_INET;     servaddr.sin_port = htons(5188);     servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);     /* servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); */     /* inet_aton("127.0.0.1", &servaddr.sin_addr); */           int on = 1;     if (setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on)) < 0)         ERR_EXIT("setsockopt error");           if (bind(listenfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0)         ERR_EXIT("bind error");           if (listen(listenfd, SOMAXCONN) < 0) //listen应在socket和bind之后，而在accept之前         ERR_EXIT("listen error");           struct sockaddr_in peeraddr; //传出参数     socklen_t peerlen = sizeof(peeraddr); //传入传出参数，必须有初始值     int conn; // 已连接套接字(变为主动套接字，即可以主动connect)           pid_t pid;           while (1)     {         if ((conn = accept(listenfd, (struct sockaddr *)&peeraddr, &peerlen)) < 0) //3次握手完成的序列             ERR_EXIT("accept error");         printf("recv connect ip=%s port=%dn", inet_ntoa(peeraddr.sin_addr),                ntohs(peeraddr.sin_port));               pid = fork();         if (pid == -1)             ERR_EXIT("fork error");         if (pid == 0)         {             // 子进程             close(listenfd);             do_service(conn);             exit(EXIT_SUCCESS);         }         else             close(conn); //父进程     }           return 0; }       void do_service(int conn) {     char recvbuf[1024];     while (1)     {         memset(recvbuf, 0, sizeof(recvbuf));         int ret = read(conn, recvbuf, sizeof(recvbuf));         if (ret == 0)   //客户端关闭了         {             printf("client closen");             break;         }         else if (ret == -1)             ERR_EXIT("read error");         fputs(recvbuf, stdout);         write(conn, recvbuf, ret);     } }

上述程序利用了一点，就是父子进程共享打开的文件描述符，因为在子进程已经用不到监听描述符，故将其关闭，而连接描述符对父进程也没价值，将其关闭。当某个客户端关闭，则read 返回0，退出循环，子进程顺便exit，但如果没有设置对SIGCHLD信号的忽略，则因为父进程还没退出，故子进程会变成僵尸进程。

现在先运行server，再打开另外两个终端，运行client（直接用回射客户/服务器程序中的客户端程序），可以看到server输出如下：

simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/UNP/socket$ ./echoser_fork 
recv connect ip=127.0.0.1 port=46452
recv connect ip=127.0.0.1 port=46453

在另一个终端ps一下：

simba@ubuntu:~$ ps aux | grep echoser
simba     3300  0.0  0.0   2008   280 pts/0    S+   22:10   0:00 ./echoser_fork
simba     3303  0.0  0.0   2008    60 pts/0    S+   22:10   0:00 ./echoser_fork
simba     3305  0.0  0.0   2008    60 pts/0    S+   22:10   0:00 ./echoser_fork
simba     3313  0.0  0.0   4392   836 pts/3    S+   22:12   0:00 grep --color=auto echoser
simba@ubuntu:~$ 

发现共有3个进程，其中一个是父进程处于监听中，另外两个是子进程处于对客户端服务中，现在ctrl+c 掉其中一个client，由上面的分析可知对应服务的子进程也会退出，而因为我们设置了父进程对SIGCHLD信号进行忽略，故不会产生僵尸进程，输出如下：

simba@ubuntu:~$ ps aux | grep echoser
simba     3300  0.0  0.0   2008   280 pts/0    S+   22:10   0:00 ./echoser_fork
simba     3305  0.0  0.0   2008    60 pts/0    S+   22:10   0:00 ./echoser_fork
simba     3321  0.0  0.0   4392   836 pts/3    S+   22:13   0:00 grep --color=auto echoser

如果把29行代码注释掉，上述的情景输出可能为：

simba@ubuntu:~$ ps aux | grep echoser
simba     3125  0.0  0.0   2004   280 pts/0    S+   21:38   0:00 ./echoser_fork
simba     3128  0.0  0.0      0     0 pts/0    Z+   21:38   0:00 [echoser_fork] <defunct>
simba     3130  0.0  0.0   2004    60 pts/0    S+   21:38   0:00 ./echoser_fork
simba     3141  0.0  0.0   4392   832 pts/3    S+   21:40   0:00 grep --color=auto echoser

即子进程退出后变成了僵尸进程。

如果不想忽略SIGCHLD信号，则必须在信号处理函数中调用wait处理，但这里需要注意的是wait只能等待第一个退出的子进程，所以这里需要使用waitpid函数，如下所示：

双击代码全选

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signal(SIGCHLD, handler); .....................       void handler(int sig) {     /*  wait(NULL); //只能等待第一个退出的子进程 */     /* 即使因为几个连接同时断开，信号因不能排队而父进程只收到一个信号      * 直到已经waitpid到所有子进程，返回0，才退出循环 */     while (waitpid(-1, NULL, WNOHANG) > 0)         ; }

实际上使用 while (wait(NULL) > 0) ; 也可以达到同样的效果。

来源： csdn   作者：Simba888888