Unix网络编程---第四次作业
要求：
服务器利用I/O复用技术，实现同时向多个客户提供服务。
服务端：
接收客户连接请求，并打印客户IP地址及端口号，然后接收客户发来的字符串，并打印该字符串和其来自与哪个客户。同时向客户返回该字符串。
客户端：
从命令行接收服务器地址，并向服务器发起连接请求，连接成功后，从标准输入接收字符串并发送给服务器，等待服务器响应并打印接收的信息
思路：
针对本次作业，即通过select设置需要等待的描述符。首先将监听套接字描述符在描述符集中打开，当有新的客户请求连接时，select返回，监听套接字可读，于是建立连接，当连接建立以后，产生新的已连接套接字描述符，将其在描述符集中打开，此后每次select返回，检查哪些套接字描述符可用。
针对本题，我没有做题目中的要求功能，而是相对简单类似的，通过用I/O复用解决第三个作业中存在当服务端被kill后，客户端无法得知的问题。
程序实现：
服务器端：my_server4.c
1 #include <sys/socket.h> 2 #include <sys/types.h>/*The funcion sizeof,socklen_t need*/ 3 #include <netinet/in.h>/*The funcion sockaddr_in need*/ 4 #include <unistd.h> 5 #include <arpa/inet.h>/*The funcion inet_ntoa need*/ 6 #include <string.h>/*The funcion strlen need*/ 7 #include <errno.h>/*errno == EINTR*/ 8 #include <sys/wait.h>/*WNOHANG*/ 9 #include <pthread.h> 10 11 #define UPORT 8088 /*This is the port number used by me */ 12 #define MAXLINE 255 13 #define LISTENQ 32 14 #define NAMELEN 21 15 typedef struct { 16 char buf[MAXLINE+1]; 17 ssize_t n; 18 int sockfd; 19 char name[NAMELEN+1]; 20 } readline; 21 22 pthread_key_t ser_key; 23 pthread_once_t ser_once=PTHREAD_ONCE_INIT; 24 25 void str_echo( readline *tsd); 26 void sig_chld(int signo); 27 void ser_destructor(void *ptr); 28 void service_once(void); 29 static void *doit(void *arg); 30 void echo_name(readline *tsd); 31 32 int main(int argc, char **argv) 33 { 34 int listenfd ,connfd, reuse=1;//if the value of reuse is not zero, mean open this reuse address selection, or else ban this function 35 int *cfdp; 36 struct sockaddr_in servaddr, cliaddr; 37 socklen_t clilen; 38 pthread_t tid,tid1; 39 listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); 40 bzero(&servaddr, sizeof(servaddr)); 41 servaddr.sin_family = AF_INET; 42 servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); 43 servaddr.sin_port = htons(UPORT); /* daytime server */ 44 if( setsockopt(listenfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&reuse,sizeof(reuse))==-1){ 45 perror("There is an error occured when the program set REUSEADDR symbol "); 46 return -1; 47 } 48 if(bind(listenfd, (struct sockaddr *) &servaddr, sizeof(servaddr))==-1){ 49 perror("%s ","bind error"); 50 exit(-1); 51 } 52 listen(listenfd, LISTENQ); 53 signal(SIGCHLD, sig_chld); 54 for ( ; ; ) { 55 clilen=sizeof(cliaddr); 56 cfdp=(int *)malloc(sizeof(int)); 57 if((*cfdp = accept(listenfd, (struct sockaddr *) &cliaddr, &clilen))==-1){ 58 perror("%s ","An error occured while tring to creat a connfd! "); 59 exit(-1); 60 } 61 printf("the new connection address is:%s:%d ",inet_ntoa(cliaddr.sin_addr),cliaddr.sin_port); 62 if(pthread_create(&tid, NULL, &doit, cfdp )!=0){ 63 perror("pthread_create: error "); 64 exit(-1); 65 } 66 } 67 } 68 void echo_name(readline *tsd){ 69 char tmp; 70 int i, j; 71 char name[21];//all 72 strcpy(tsd->buf,"Dear client please input your name: "); 73 if(write(tsd->sockfd, tsd->buf,strlen(tsd->buf)+1)==-1) { 74 perror("write error"); 75 exit(-1); 76 } 77 78 if ((tsd->n=read(tsd->sockfd,tsd->name, NAMELEN)) > 0) { /*tsd->=*tsd.n*/ 79 tsd->name[tsd->n-1]=0;/*change ' ' to 0*/ 80 printf("the client's name: [ %s ] ", tsd->name); 81 strcpy(tsd->buf,"Now,you can begin to input the string you need to conver! "); 82 if(write(tsd->sockfd, tsd->buf,strlen(tsd->buf)+1)==-1) { 83 perror("write error"); 84 exit(-1); 85 } 86 } 87 if (tsd->n<0 && errno == EINTR) { 88 perror("read:error interrupt"); 89 } 90 else if (tsd->n<0) { 91 perror("str_echo:read error"); 92 exit(-1); 93 } 94 } 95 void str_echo( readline *tsd) { 96 char tmp; 97 int i, j; 98 again: 99 while ( (tsd->n=read(tsd->sockfd,tsd->buf, MAXLINE)) > 0) { /*tsd->=*tsd.n*/ 100 tsd->buf[tsd->n]=0; 101 printf("client [ %s ] input string:%s",tsd->name,tsd->buf); 102 for(i=0, j=tsd->n-2; i<j; i++, j--) { 103 tmp=tsd->buf[i]; 104 tsd->buf[i]=tsd->buf[j]; 105 tsd->buf[j]=tmp; 106 } 107 if(write(tsd->sockfd, tsd->buf, tsd->n)==-1) { 108 perror("write error"); 109 exit(-1); 110 } 111 printf("inverted order %s's string:%s",tsd->name,tsd->buf); 112 } 113 if (tsd->n<0 && errno == EINTR) { 114 goto again; 115 } 116 else if (tsd->n<0) { 117 perror("str_echo:read error"); 118 exit(-1); 119 } 120 } 121 void sig_chld(int signo) 122 { 123 pid_t pid; 124 int stat; 125 while( (pid = waitpid(-1,&stat,WNOHANG))>0) 126 printf("child %d terminated ", pid); 127 return; 128 } 129 void ser_destructor(void *ptr) { 130 free(ptr); 131 printf("one of the tsd end:%d ",pthread_self()); 132 } 133 void service_once(void) { 134 pthread_key_create(&ser_key, ser_destructor); 135 } 136 137 static void *doit(void *arg) { 138 readline *tsd; 139 if(pthread_detach(pthread_self())!=0) { 140 perror("pthread_detach:error "); 141 exit(-1); 142 } 143 pthread_once(&ser_once,service_once); 144 if( (tsd=pthread_getspecific(ser_key)) == NULL){ 145 tsd=calloc(1,sizeof(readline)); 146 pthread_setspecific(ser_key,tsd); 147 tsd->sockfd=*( (int*)arg); 148 } 149 //printf("%d ",tsd->sockfd); 150 echo_name(tsd); 151 str_echo( tsd); 152 if(close(*( (int*)arg))==-1){ 153 perror("close:error "); 154 exit(-1); 155 } 156 pthread_exit(0); 157 return; 158 }
客户端：my_client4.c
1 #include <sys/socket.h> 2 #include <sys/types.h> 3 #include <netinet/in.h> 4 #include <unistd.h> 5 #include <stdio.h> 6 #include <string.h> 7 #include <errno.h> 8 #include <sys/select.h> 9 #include <sys/time.h> /*there is the time struct in the select variate*/ 10 11 #define UPORT 8088 /*This is the port number used by me */ 12 #define MAXLINE 255 13 14 void str_cli(FILE *fp, int sockfd) { 15 char recvline[MAXLINE],sendline[MAXLINE],buf[MAXLINE+1];/*recv or send use a buffer array*/ 16 fd_set rset; 17 int maxfdp,n; 18 int stdineof=0; 19 FD_ZERO(&rset); 20 for(;;){ 21 if(stdineof==0){ 22 FD_SET(fileno(fp),&rset); 23 } 24 FD_SET(sockfd,&rset); 25 maxfdp=(fileno(fp)>sockfd)?fileno(fp):sockfd+1; 26 if(select(maxfdp, &rset, NULL, NULL, NULL)==-1) { 27 perror("select error "); 28 exit(-1); 29 } 30 if(FD_ISSET(sockfd,&rset)){ 31 if( (n=read(sockfd, recvline, MAXLINE)) <= 0 ) { 32 if(stdineof==1){ 33 printf("you have terminated the conection with server! "); 34 return;/*normal termination*/ 35 } 36 else{ 37 printf("server terminated prematurely! "); 38 exit(0); 39 } 40 } 41 write(fileno(stdout),recvline,n); 42 } 43 if(FD_ISSET(fileno(fp),&rset)){ 44 memset(buf,0,sizeof(buf)); 45 if( (n=read(fileno(fp), sendline, MAXLINE))<= 0 ) { 46 stdineof=1; 47 shutdown(sockfd,SHUT_WR);/*send FIN*/ 48 FD_CLR(fileno(fp),&rset); 49 continue; 50 } 51 sendline[strlen(sendline)]=' '; 52 if(write(sockfd, sendline, n)==-1){ 53 perror("write sockfd:error! "); 54 exit(-1); 55 } 56 //memset(buf,0,sizeof(buf)); 57 } 58 } 59 } 60 61 62 int main(int argc, char **argv) 63 { 64 int sockfd, n; 65 struct sockaddr_in servaddr; 66 67 if (argc != 2){ 68 perror("usage: a.out <IPaddress>"); 69 exit(-1); 70 } 71 72 if ( (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0){ 73 perror("socket error"); 74 exit(-1); 75 } 76 77 bzero(&servaddr, sizeof(servaddr)); 78 servaddr.sin_family = AF_INET; 79 servaddr.sin_port = htons(UPORT); /* daytime server */ 80 if (inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr) <= 0){ 81 printf("inet_pton error for %s", argv[1]); 82 exit(-1); 83 } 84 85 if (connect(sockfd, (struct sockaddr *) &servaddr, sizeof(servaddr)) < 0){ 86 perror("connect error"); 87 exit(-1); 88 } 89 str_cli(stdin,sockfd); /*do it all*/ 90 91 exit(0); 92 }
运行截图：
编译：gcc -pthread my_client4.c -o my_client4
Gcc -pthread my_server4.c -o my_server4
服务端运行：./my_server3
客户端1运行：./my_client3 192.168.1.128
客户端2运行：./my_client3 192.168.1.128
本实验是在两台虚拟机上操作
服务端ip：192.168.1.128
客户端1 ip：192.168.1.119
客户端2 ip：192.168.1.128
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。
客户端实现：利用I/O复用，设置需要等待的描述符集，标准输入描述符与socket描述符，为每个需要监听的动作设置相应的打开位，当select返回时检测是哪一个描述符可读，于是进行相应的操作。
1、服务端：
2、客户端：
总结：
1、 本作业的服务端相对于作业三，稍有改动。由于在作业三中客户端是利用fets来循环获取标准输入的字符串，并在读入后在最后一个位置加上 的字符串结束符，所以当写给服务端时，服务端不必给字符串加结束符。但是由于在本次作业中客户端直接从stdin中读数据，然后写给服务端，所以在服务端处理时需要加字符串结束符 ，以免多于的字符返回回来，或者说处理的时候出错。
2、 通过n来记录read, write所操作的字节数，来确定字符串边界。
3、 注意strlen，与sizeof区别，前者为字符串长度，后者为内存大小，数组中即为数组的长度。