华清远见上海中心22071班 9.19作业
2024-05-16 14:10:50
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1.并发服务器
1）多进程并发服务器
2）多线程并发服务器
2.域套接字
1.流式域套接字（TCP）
1.1服务器
1.2客户端
2.报式套接字（UDP）
2.1服务器
2.2客户端
1.并发服务器
可以同时处理多个客户端的请求，创建子进程或者分支线程来处理客户端处理客户端的请求。
父进程/主线程只负责连接，子进程/分支线程只负责与客户端交互。
1）多进程并发服务器
代码：
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
#include <sys/wait.h>
#define ERR_MSG(msg) do{\fprintf(stderr, "__%d__:", __LINE__);\perror(msg);\
}while(0)
#define PORT 8888
#define IP "192.168.31.160" //本机IP：ifconfig查看
typedef void (*sighandler_t)(int);int rcv_cli_msg(int newfd, struct sockaddr_in cin);void handler(int sig)
{while(waitpid(-1, NULL, WNOHANG) > 0);
}
int main(int argc, const char *argv[])
{//捕获17号信号，用信号的方式回收僵尸进程sighandler_t s = signal(SIGCHLD, handler);if(SIG_ERR == s){ERR_MSG("signal");return -1;}//创建流式套接字int sfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if(sfd < 0){ERR_MSG("socket");return -1;}//允许端口快速重用int reuse = 1;if(setsockopt(sfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse, sizeof(reuse)) < 0){ERR_MSG("setsockopt");return -1;}printf("允许端口快速重用设置成功\n");//填充IP和端口到地址信息结构体中,实际结构体是由地址族决定：//AF_INET --> man 7 ipstruct sockaddr_in sin;sin.sin_family=AF_INET; //地址族必须指定为AF_INETsin.sin_port=htons(PORT); //端口号的网络字节序：1024~49151sin.sin_addr.s_addr=inet_addr(IP); //ubuntu的本机IP：ifconfig可以查看//绑定服务器的IP地址和端口，必须绑定if(bind(sfd, (struct sockaddr*)&sin, sizeof(sin)) < 0){ERR_MSG("bind");return -1;}printf("bind success\n");//将套接字设置为被动监听状态if(listen(sfd, 10) < 0){ERR_MSG("listen");return -1;}printf("listen success\n");struct sockaddr_in cin ; //接收客户端的IP和端口socklen_t addrlen = sizeof(cin);int newfd;pid_t pid;while(1){//父进程只负责连接，即只负责运行accept函数//获取新的文件描述符，该文件描述符才是用于通信、交互的文件描述符newfd = accept(sfd, (struct sockaddr*)&cin, &addrlen);if(newfd < 0){ERR_MSG("accept");return -1;}printf("[%s:%d] newfd = %d\n", inet_ntoa(cin.sin_addr), ntohs(cin.sin_port), newfd);//能运行到当前位置，则代表有客户端连接成功//所以需要创建一个子进程用于 与客户端进行交互pid = fork();if(0 == pid){close(sfd);//子进程运行：只负责与客户端交互rcv_cli_msg(newfd, cin);//因为子进程只负责交互，当运行到当前位置时候，与客户端的交互就已经结束了close(newfd);exit(0);}else if(pid > 0){//父进程运行:负责与客户端连接，newfd是用于交互的，所以newfd对于父进程来说没有用close(newfd);}else{ERR_MSG("fork");return -1;}}close(sfd);return 0;
}
int rcv_cli_msg(int newfd, struct sockaddr_in cin)
{char buf[128] = "";ssize_t res = 0;while(1){bzero(buf, sizeof(buf));res = recv(newfd, buf, sizeof(buf), 0);if(res< 0){ERR_MSG("recv");return -1;}else if(0 == res){fprintf(stderr, "[%s:%d] newfd=%d 客户端关闭\n", inet_ntoa(cin.sin_addr), ntohs(cin.sin_port), newfd);break;}printf("[%s:%d] newfd=%d : %s\n", inet_ntoa(cin.sin_addr), ntohs(cin.sin_port), newfd, buf);strcat(buf, "!!!");if(send(newfd, buf, sizeof(buf), 0) < 0){ERR_MSG("send");return -1;}printf("发送成功\n");}return 0;
}
运行效果：
2）多线程并发服务器
代码：
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
#define ERR_MSG(msg) do{\fprintf(stderr, "__%d__:", __LINE__);\perror(msg);\
}while(0)
#define PORT 8888
#define IP "192.168.31.160"
//需要传入到线程处理函数的内容
struct msg
{int newfd;struct sockaddr_in cin;
};
//线程执行体
void* callBack(void* arg)
{struct msg info = *(struct msg*)arg;int newfd = info.newfd;struct sockaddr_in cin = info.cin;char buf[128] = "";ssize_t res = 0;while(1){bzero(buf, sizeof(buf));res=recv(newfd, buf, sizeof(buf), 0);if(res< 0){ERR_MSG("recv");break;}else if(0 == res){fprintf(stderr, "[%s:%d] newfd=%d 客户端关闭\n", inet_ntoa(cin.sin_addr), ntohs(cin.sin_port), newfd);break;}printf("[%s:%d] newfd=%d : %s\n", inet_ntoa(cin.sin_addr), ntohs(cin.sin_port), newfd, buf);strcat(buf, "!!!");if(send(newfd, buf, sizeof(buf), 0) < 0){ERR_MSG("send");break;}printf("发送成功\n");}close(newfd);pthread_exit(NULL);
}
int main(int argc, const char *argv[])
{//创建流式套接字int sfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if(sfd < 0){ERR_MSG("socket");return -1;}//允许端口快速重用int reuse = 1;if(setsockopt(sfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse, sizeof(reuse)) < 0){ERR_MSG("setsockopt");return -1;}printf("允许端口快速重用设置成功\n");//填充IP和端口到地址信息结构体中,实际结构体是由地址族决定：//AF_INET --> man 7 ipstruct sockaddr_in sin;sin.sin_family=AF_INET; //地址族必须指定为AF_INETsin.sin_port=htons(PORT); //端口号的网络字节序：1024~49151sin.sin_addr.s_addr=inet_addr(IP); //ubuntu的本机IP：ifconfig可以查看//绑定服务器的IP地址和端口，必须绑定if(bind(sfd, (struct sockaddr*)&sin, sizeof(sin)) < 0){ERR_MSG("bind");return -1;}printf("bind success\n");//将套接字设置为被动监听状态if(listen(sfd, 10) < 0){ERR_MSG("listen");return -1;}printf("listen success\n");struct sockaddr_in cin ; //接收客户端的IP和端口socklen_t addrlen = sizeof(cin);int newfd;pthread_t tid;struct msg info; //该结构体中存储的是需要传入到线程处理函数的变量;while(1){//主线程只负责连接//获取新的文件描述符，该文件描述符才是用于通信、交互的文件描述符newfd = accept(sfd, (struct sockaddr*)&cin, &addrlen);if(newfd < 0){ERR_MSG("accept");return -1;}printf("[%s:%d] newfd = %d\n", inet_ntoa(cin.sin_addr), ntohs(cin.sin_port), newfd);info.newfd = newfd;info.cin = cin;//能运行到当前位置，则代表有客户端连接成功，//则需要创建一个分支线程处理交互if(pthread_create(&tid, NULL, callBack, (void*)&info) != 0){ERR_MSG("pthread_create");return -1;}//分离线程，分离后线程会自动回收自己的资源;pthread_detach(tid);}close(sfd);return 0;
}运行结果：
注意： 进程生成的文件描述符相同，线程生成的文件描述符不同
2.域套接字
只能做本地通讯的套接字，地址族指定为AF_UNIX
1.流式域套接字（TCP）
1.1服务器
代码：
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/un.h>
#define ERR_MSG(msg) do{\fprintf(stderr, "__%d__:", __LINE__);\perror(msg);\
}while(0)
int main(int argc, const char *argv[])
{//创建流式套接字int sfd = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);if(sfd < 0){ERR_MSG("socket");return -1;}//判断要绑定的套接字文件路径是否存在if(access("./unix", F_OK) == 0){//如果存在，则需要将该套接字文件删除if(unlink("./unix") < 0){ERR_MSG("unlink");return -1;}}//填充地址信息结构体,实际结构体是由地址族决定：struct sockaddr_un sun;sun.sun_family=AF_UNIX; strcpy(sun.sun_path, "./unix");//绑定服务器的IP地址和端口，必须绑定if(bind(sfd, (struct sockaddr*)&sun, sizeof(sun)) < 0){ERR_MSG("bind");return -1;}printf("bind success\n");//将套接字设置为被动监听状态if(listen(sfd, 10) < 0){ERR_MSG("listen");return -1;}printf("listen success\n");struct sockaddr_un cun ; //接收客户端的地址信息结构体socklen_t addrlen = sizeof(cun);//获取新的文件描述符，该文件描述符才是用于通信、交互的文件描述符int newfd = accept(sfd, (struct sockaddr*)&cun, &addrlen);if(newfd < 0){ERR_MSG("accept");return -1;}printf("newfd = %d\n", newfd);char buf[128] = "";ssize_t res = 0;while(1){bzero(buf, sizeof(buf));res = recv(newfd, buf, sizeof(buf), 0);if(res< 0){ERR_MSG("recv");return -1;}else if(0 == res){fprintf(stderr, "newfd = %d客户端关闭\n", newfd);break;}printf("newfd=%d : %s\n", newfd, buf);strcat(buf, "!!!");if(send(newfd, buf, sizeof(buf), 0) < 0){ERR_MSG("send");return -1;}printf("发送成功\n");}close(newfd);close(sfd);return 0;
}
1.2客户端
代码：
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/un.h>
#define ERR_MSG(msg) do{\fprintf(stderr, "__%d__:", __LINE__);\perror(msg);\
}while(0)
int main(int argc, const char *argv[])
{//创建流式套接字int sfd = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);if(sfd < 0){ERR_MSG("socket");return -1;}//绑定客户端自身的IP地址和端口---->非必须绑定 //填充要连接的服务器的地址信息结构体struct sockaddr_un sun;sun.sun_family=AF_UNIX;strcpy(sun.sun_path, "./unix");//连接服务器if(connect(sfd, (struct sockaddr*)&sun, sizeof(sun)) < 0){ERR_MSG("connect");return -1;}printf("connect success\n");char buf[128] = "";ssize_t res ;while(1){bzero(buf, sizeof(buf));printf("请输入:");fgets(buf, sizeof(buf), stdin);buf[strlen(buf)-1] = 0;if(send(sfd, buf, sizeof(buf), 0) < 0){ERR_MSG("send");return -1;}printf("send success\n");bzero(buf, sizeof(buf));res = recv(sfd, buf, sizeof(buf), 0);if(res < 0){ERR_MSG("recv");return -1;}else if(0 ==res){printf("服务器关闭\n");break;}printf(":%s\n", buf);}close(sfd);return 0;
}
本地终端测试：
2.报式套接字（UDP）
2.1服务器
代码：
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/un.h>
#define ERR_MSG(msg) do{\fprintf(stderr,"__%d__:",__LINE__);\perror(msg);\
}while(0);
int main(int argc, const char *argv[])
{//创建报式套接字int sfd=socket(AF_UNIX,SOCK_DGRAM,0);if(sfd<0){ERR_MSG("socket");return -1;}if(access("./unix1",F_OK)==0){if(unlink("./unix1")<0){ERR_MSG("unlink");return -1;}}struct sockaddr_un sun;sun.sun_family=AF_UNIX;strcpy(sun.sun_path,"./unix1");if(bind(sfd,(struct sockaddr*)&sun,sizeof(sun))<0){ERR_MSG("bind");return -1;}printf("bind success\n");char buf[128]="";ssize_t res=0;struct sockaddr_un cun;socklen_t addrlen=sizeof(cun);while(1){bzero(buf,sizeof(buf));res=recvfrom(sfd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&cun,&addrlen);if(res<0){ERR_MSG("recvfrom");return -1;}printf("[%s]:%s\n",cun.sun_path,buf);strcat(buf,"!!!");if(sendto(sfd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&cun,sizeof(cun))<0){ERR_MSG("sendto");return -1;}printf("sendto success\n");}close(sfd);return 0;
}2.2客户端
代码：
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/un.h>
#define ERR_MSG(msg) do{\fprintf(stderr, "__%d__:", __LINE__);\perror(msg);\
}while(0)
int main(int argc, const char *argv[])
{int sfd=socket(AF_UNIX,SOCK_DGRAM,0);if(sfd<0){ERR_MSG("socket");return -1;}if(access("./unix2",F_OK)==0){if(unlink("./unix2")<0){ERR_MSG("nulink");return -1;}}struct sockaddr_un cun;cun.sun_family=AF_UNIX;strcpy(cun.sun_path,"./unix2");if(bind(sfd,(struct sockaddr*)&cun,sizeof(cun))<0){ERR_MSG("bind");return -1;}printf("bind success\n");struct sockaddr_un sun;sun.sun_family=AF_UNIX;strcpy(sun.sun_path,"./unix1");char buf[128]="";ssize_t res=0;struct sockaddr_un rcv_addr;socklen_t addrlen=sizeof(rcv_addr);while(1){bzero(buf,sizeof(buf));printf("请输入:");fgets(buf,sizeof(buf),stdin);buf[strlen(buf)-1]=0;if(sendto(sfd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&sun,sizeof(sun))<0){ERR_MSG("sendto");return -1;}printf("sendto success\n");bzero(buf,sizeof(buf));res=recvfrom(sfd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&rcv_addr,&addrlen);if(res<0){ERR_MSG("recvfrom");return -1;}printf("[%s]:%s\n",rcv_addr.sun_path,buf);}close(sfd);return 0;
}本地终端测试：
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