Unix网络编程---第三次作业
要求：
利用多线程技术实现如下并发网络程序，要求对上课时的实现进行完善，利用线程专用数据TSD实现。
服务端：
服务器等待客户连接，连接成功后显示客户地址，接着接收该客户的名字并显示，然后接收来自客户的信息（字符串），将该字符串反转，并将结果送回客户。要求服务器具有同时处理多个客户的能力。
客户端：
客户首先与服务器连接，接着接收用户输入客户的名字，将该名字发送给服务器，然后接收用户输入的字符串，并发送给服务器，然后接收服务器返回的经处理后的字符串，并显示之。当用户输入Ctrl+D，终止连接并退出。
程序实现：
服务器端：my_server3.c
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>/*The funcion sizeof,socklen_t need*/
#include <netinet/in.h>/*The funcion sockaddr_in need*/
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>/*The funcion inet_ntoa need*/
#include <string.h>/*The funcion strlen need*/
#include <errno.h>/*errno == EINTR*/
#include <sys/wait.h>/*WNOHANG*/
#include <pthread.h>
#define UPORT 8088 /*This is the port number used by me */
#define MAXLINE 255
#define LISTENQ 32
#define NAMELEN 21
typedef struct {
char buf[MAXLINE+1];
ssize_t n;
int sockfd;
char name[NAMELEN+1];
} readline;
pthread_key_t ser_key;
pthread_once_t ser_once=PTHREAD_ONCE_INIT;
void str_echo( readline *tsd);
void sig_chld(int signo);
void ser_destructor(void *ptr);
void service_once(void);
static void *doit(void *arg);
void echo_name(readline *tsd);
int main(int argc, char **argv)
{
int listenfd ,connfd, reuse=1;//if the value of reuse is not zero, mean open this reuse address selection, or else ban this function
int *cfdp;
struct sockaddr_in servaddr, cliaddr;
socklen_t clilen;
pthread_t tid,tid1;
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(UPORT); /* daytime server */
if( setsockopt(listenfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&reuse,sizeof(reuse))==-1){
perror("There is an error occured when the program set REUSEADDR symbol ");
return -1;
}
if(bind(listenfd, (struct sockaddr *) &servaddr, sizeof(servaddr))==-1){
perror("%s ","bind error");
exit(-1);
}
listen(listenfd, LISTENQ);
signal(SIGCHLD, sig_chld);
for ( ; ; ) {
clilen=sizeof(cliaddr);
cfdp=(int *)malloc(sizeof(int));
if((*cfdp = accept(listenfd, (struct sockaddr *) &cliaddr, &clilen))==-1){
perror("%s ","An error occured while tring to creat a connfd! ");
exit(-1);
}
printf("the new connection address is:%s:%d ",inet_ntoa(cliaddr.sin_addr),cliaddr.sin_port);
if(pthread_create(&tid, NULL, &doit, cfdp )!=0){
perror("pthread_create: error ");
exit(-1);
}
//pthread_create(&tid, NULL, &doit,NULL );
/*if( (childpid=fork())==0) {
close(listenfd);
str_echo(connfd);
exit(0);
}*/
//pthread_join(tid,NULL);
//close(*cfdp); /*parent closes connected socket*/
}
}
void echo_name(readline *tsd){
char tmp;
int i, j;
char name[21];//all
strcpy(tsd->buf,"Dear client please input your name: ");
if(write(tsd->sockfd, tsd->buf,strlen(tsd->buf)+1)==-1) {
perror("write error");
exit(-1);
}
if ((tsd->n=read(tsd->sockfd,tsd->name, NAMELEN)) > 0) { /*tsd->=*tsd.n*/
tsd->name[tsd->n-2]=0;
printf("the client's name: [ %s ] ", tsd->name);
strcpy(tsd->buf,"Now,you can begin to input the string you need to conver! ");
if(write(tsd->sockfd, tsd->buf,strlen(tsd->buf)+1)==-1) {
perror("write error");
exit(-1);
}
}
if (tsd->n<0 && errno == EINTR) {
perror("read:error interrupt");
}
else if (tsd->n<0) {
perror("str_echo:read error");
exit(-1);
}
}
void str_echo( readline *tsd) {
char tmp;
int i, j;
again:
while ( (tsd->n=read(tsd->sockfd,tsd->buf, MAXLINE)) > 0) { /*tsd->=*tsd.n*/
printf("client [ %s ] input string:%s",tsd->name,tsd->buf);
for(i=0, j=tsd->n-3; i<j; i++, j--) {
tmp=tsd->buf[i];
tsd->buf[i]=tsd->buf[j];
tsd->buf[j]=tmp;
}
if(write(tsd->sockfd, tsd->buf, tsd->n)==-1) {
perror("write error");
exit(-1);
}
printf("inverted order %s's string:%s",tsd->name,tsd->buf);
}
if (tsd->n<0 && errno == EINTR) {
goto again;
}
else if (tsd->n<0) {
perror("str_echo:read error");
exit(-1);
}
}
void sig_chld(int signo)
{
pid_t pid;
int stat;
while( (pid = waitpid(-1,&stat,WNOHANG))>0)
printf("child %d terminated ", pid);
return;
}
void ser_destructor(void *ptr) {
free(ptr);
printf("one of the tsd end:%d ",pthread_self());
}
void service_once(void) {
pthread_key_create(&ser_key, ser_destructor);
}
static void *doit(void *arg) {
readline *tsd;
if(pthread_detach(pthread_self())!=0) {
perror("pthread_detach:error ");
exit(-1);
}
pthread_once(&ser_once,service_once);
if( (tsd=pthread_getspecific(ser_key)) == NULL){
tsd=calloc(1,sizeof(readline));
pthread_setspecific(ser_key,tsd);
tsd->sockfd=*( (int*)arg);
}
//printf("%d ",tsd->sockfd);
echo_name(tsd);
str_echo( tsd);
if(close(*( (int*)arg))==-1){
perror("close:error ");
exit(-1);
}
pthread_exit(0);
return;
}
客户端：my_client3.c（与作业二的客户端相同）
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#define UPORT 8088 /*This is the port number used by me */
#define MAXLINE 255
void str_cli(FILE *fp, int sockfd) {
char sendline[MAXLINE+1], recvline[MAXLINE+1];
if(read(sockfd, recvline, MAXLINE) <= 0 ) {
printf("server terminated prematurely! ");
exit(0);
}
else{
fputs(recvline,stdout);
}
while (fgets(sendline, MAXLINE+1, fp) != NULL) {
if(write(sockfd, sendline, (strlen(sendline)+1)) == -1) {
perror("write error");
exit(-1);
}
if(read(sockfd, recvline, MAXLINE) <= 0 ) {
printf("server terminated prematurely! ");
exit(0);
}
//recvline(MAXLINE)=0;/*auto set 0 by initializing*/
fputs(recvline,stdout);
}
}
int main(int argc, char **argv)
{
int sockfd, n;
struct sockaddr_in servaddr;
if (argc != 2){
perror("usage: a.out <IPaddress>");
exit(-1);
}
if ( (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0){
perror("socket error");
exit(-1);
}
bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_port = htons(UPORT); /* daytime server */
if (inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr) <= 0){
printf("inet_pton error for %s", argv[1]);
exit(-1);
}
if (connect(sockfd, (struct sockaddr *) &servaddr, sizeof(servaddr)) < 0){
perror("connect error");
exit(-1);
}
str_cli(stdin,sockfd); /*do it all*/
exit(0);
}
运行截图：
编译：gcc -pthread my_client3.c -o my_client3
Gcc -pthread my_server3.c -o my_server3
服务端运行：./my_server3
客户端1运行：./my_client3 192.168.1.119
客户端2运行：./my_client3 192.168.1.119
本实验是在两台虚拟机上操作
服务端ip：192.168.1.119
客户端1 ip：192.168.1.119
客户端2 ip：192.168.1.120。
服务端实现：利用线程专用数据TSD,并设置析构函数ser_destructor当线程退出时调用。通过listen套接字，为每个客户创建一个线程，并通过线程专用数据存储客户名与套接字描述符。
1、服务端：
2、客户端1：
3、客户端2：
总结：
1、 每个线程都有自己的数据栈，对于执行线程的函数其数据都是在线程单独的数据栈中，那么TSD主要是对全局变量的使用，来减少程序编写复杂性（个人理解），比如说每个线程都要用的数据，而每个线程所执行的功能又不一样，但是又要用到相同的数据或数据结构，如果定义全局变量，则都可能会修改，若是在每个功能函数都定义一下，这样又太麻烦，所以对于这种情况就利用线程专用数据TSD。
2、 对于服务端进程被kill后客户端还没能反应。当服务端被kill后内核发送FIN给客户端，客户端回ACK,但客户端阻塞在fgets中，只能当它发送数据后，服务端返回RST，于是客户端读到字节数小于等于0，才得知服务器关闭然后退出。
3、 对于2的问题解决方法：I/O复用、非阻塞、SO_KEEPALIVE套接字选项。还有没其它方法呢？