Pro_5_UNIX下TCP回射服务与客户程序_2016_08

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/kao2406/article/details/52215903

    这里回射的意思类似于linux下的回显命令，当我们在控制台下echo hello的时候，屏幕就会显示hello。
    回射也是这个意思，当我们运行程序后在控制台下输入一串字符串回车，则显示该字符串。
    服务器收到这串字符，再返回给客户端。这个过程很像打乒乓球。不像之前的最简单的CS程序，这个实现了双工的工作模式，两边都有读写。

    下面列出TCP回射的服务器程序：

tcpserecho.c


/*
 * 抄自《UNIX网络编程:卷1》, 稍作修改。
 * 仅仅用于学习目的。学无止境,进步每一天。
 *  
 * slickedit编辑。 
 *  
 * 254008829@qq.com 
 *  
 */

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
//#include <linux/in.h>
#include <netinet/in.h> /* struct sockaddr_in, htons ... */

#define LISTENQ 1024
#define SERV_PORT  9877
#define MAXLINE 1024

#define FUNC_RET(func, val) \
    do { \
        int rv; \
        if ( (rv=func) < 0) { \
            printf("LINE = %d, error str: %s\n", __LINE__, strerror(errno)); \
            perror("FUNC_RET"); \
            exit(-1); \
        } \
        val = rv; \
    } while (0);

#define FUNC_RET_PTR(func, val) \
    do { \
        void* ll_prv; \
        if ( (ll_prv=func) == NULL) { \
            printf("LINE = %d, error str: %s\n", __LINE__, strerror(errno)); \
            perror("FUNC_RET"); \
            exit(-1); \
        } \
        val = ll_prv; \
    } while (0);

#if 0
void 
str_echo(int sockfd)
{
    char line[MAXLINE];
    FILE *fpin, *fpout;
    char *rptr;

    FUNC_RET_PTR(fdopen(sockfd, "r"), fpin);
    FUNC_RET_PTR(fdopen(sockfd, "w"), fpout);

    for (;;) {
        int put_ret;
        FUNC_RET_PTR(fgets(line, MAXLINE, fpin), rptr);
        if (ferror(fpin) && rptr == NULL) {
            exit(0);
        }
        FUNC_RET(fputs(line, fpout), put_ret);
        if (put_ret == EOF) {
            exit(0);
        }
    }
}
#endif

ssize_t 
writen(int fd, char *vptr, size_t n)
{
    size_t nleft;
    ssize_t nwrite;
    char *ptr;

    nleft = n;
    ptr = vptr;
    while (nleft > 0) {
        /*
           内核里面由于缓冲的原因,一次write可能没有写完我们所要求的n个字节。没有关系,返回nwrite>0,
           表明实际写了nwrite个字节。下次接着写。
           在不出错的情况下,writen返回的一定是n。这个和readn有区别。
         */
        if ( (nwrite = write(fd, ptr, nleft)) <= 0) {
            if ( (nwrite < 0 && nwrite == EINTR)) {
                nwrite = 0; // call write() again.
            } else 
                return -1;  // error
        } 
        nleft -= nwrite;
        ptr += nwrite;
    }

    return n;
}

void 
str_echo(int sockfd)
{
    ssize_t n;
    char buf[MAXLINE];

again:
    while ( (n=read(sockfd, buf, MAXLINE)) > 0) {
        writen(sockfd, buf, n);
    }

    if (n < 0 && errno == EINTR) {
        goto again;
    }
    else if (n < 0) {
        exit(0);
    }

}

int
main(int argc, char **argv)
{
    int listenfd, connfd, ret;
    pid_t childpid;
    struct sockaddr_in cliaddr, seraddr;
    socklen_t clilen;

    FUNC_RET(socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0), listenfd);
    bzero(&seraddr, sizeof(seraddr));
    seraddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
    seraddr.sin_family = AF_INET;
    seraddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    FUNC_RET(bind(listenfd, (struct sockaddr *)&seraddr, sizeof(seraddr)), ret);
    FUNC_RET(listen(listenfd, LISTENQ), ret);

    while (1) {
        clilen = sizeof(cliaddr); /* 作为accept的第三个参数,在第二个参数不为NULL的时候, 必须赋值为第二个参数的长度 */
        // accept args3 # input_return type!
        FUNC_RET(accept(listenfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &clilen), connfd);
        if ( (childpid = fork()) == 0) {
            close(listenfd);
            str_echo(connfd);
            exit(0);
        }
        close(connfd);
    }

    exit(0);
}

     客户端程序：

tcpcliecho.c


/*
 * 抄自《UNIX网络编程:卷1》, 稍作修改。
 * 仅仅用于学习目的。学无止境,进步每一天。
 *  
 * slickedit编辑。 
 *  
 * 254008829@qq.com 
 *  
 */

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
//#include <linux/in.h>
#include <netinet/in.h> /* struct sockaddr_in, htons ... */
#include <arpa/inet.h>

#define LISTENQ 1024
#define SERV_PORT  9877
#define MAXLINE 1024

#define FUNC_RET_NONNGTV(func, val) \
    do { \
        int ll_rv; \
        if ( (ll_rv=func) < 0) { \
            printf("LINE = %d, error str: %s\n", __LINE__, strerror(errno)); \
            perror("FUNC_RET"); \
            exit(-1); \
        } \
        val = ll_rv; \
    } while (0);

#define FUNC_RET_PSTV(func, val) \
    do { \
        int ll_rv; \
        if ( (ll_rv=func) <= 0) { \
            printf("LINE = %d, error str: %s\n", __LINE__, strerror(errno)); \
            perror("FUNC_RET"); \
            exit(-1); \
        } \
        val = ll_rv; \
    } while (0);

#define FUNC_RET_ZERO(func, val) \
    do { \
        int ll_rv; \
        if ( (ll_rv=func) != 0) { \
            printf("LINE = %d, error str: %s\n", __LINE__, strerror(errno)); \
            perror("FUNC_RET"); \
            exit(-1); \
        } \
        val = ll_rv; \
    } while (0);

#define FUNC_RET_PTR(func, val) \
    do { \
        void* ll_prv; \
        if ( (ll_prv=func) == NULL) { \
            printf("LINE = %d, error str: %s\n", __LINE__, strerror(errno)); \
            perror("FUNC_RET"); \
            exit(-1); \
        } \
        val = ll_prv; \
    } while (0);

ssize_t 
writen(int fd, char *vptr, size_t n)
{
    size_t nleft;
    ssize_t nwrite;
    char *ptr;

    nleft = n;
    ptr = vptr;
    while (nleft > 0) {
        /*
           内核里面由于缓冲的原因,一次write可能没有写完我们所要求的n个字节。没有关系,返回nwrite>0,
           表明实际写了nwrite个字节。下次接着写。
           在不出错的情况下,writen返回的一定是n。这个和readn有区别。
         */
        if ( (nwrite = write(fd, ptr, nleft)) <= 0) {
            if ( (nwrite < 0 && nwrite == EINTR)) {
                nwrite = 0; // call write() again.
            } else 
                return -1;  // error
        } 
        nleft -= nwrite;
        ptr += nwrite;
    }

    return n;
}

/* 十分低效的readline函数,不带缓冲,每次只read一个字节, 每read一次都要进行一次系统调用。 */
ssize_t 
readline(int fd, void *vptr, size_t maxlen)
{
    ssize_t n, rc;
    char c, *ptr;

    ptr = vptr;

    for (n=1; n<maxlen; n++) {
    again:
        if ( (rc = read(fd, &c, 1)) == 1) {
            *ptr++ = c;
            if (c == '\n') {
                break;
            }
        } else if (rc == 0) { // eof
            return n-1; 
        } else {
            if (errno == EINTR) {
                goto again;
            }
            return -1;
        }

    }

    *ptr = 0;
    return n;
}

void 
str_cli(FILE *fp, int sockfd)
{
    char sendline[MAXLINE]={0}, recvline[MAXLINE]={0}, *pret;
    int ret;
    for (;;) {
        FUNC_RET_PTR(fgets(recvline, MAXLINE, fp), pret);
        if (!pret) {
            break;
        }
        if (writen(sockfd, recvline, strlen(recvline)) != strlen(recvline)) {
            exit(0);
        }
        if (readline(sockfd, sendline, MAXLINE) == 0) {
            exit(0);
        }
        FUNC_RET_PSTV(fputs(sendline, stdout), ret);
    }
}


int 
main(int argc, char **argv)\
{
    struct sockaddr_in servaddr;
    int sockfd, ret;

    if (argc != 2) {
        printf("usage: %s ip\n", argv[0]);
        exit(0);
    }

    FUNC_RET_NONNGTV(socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0), sockfd);
    bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
    FUNC_RET_PSTV(inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr), ret);
    FUNC_RET_ZERO(connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)), ret);
    str_cli(stdin, sockfd);

    exit(0);
}

    分别将两个程序编译后生成：tcpserecho和tcpcliecho，打开控制台运行如下命令：
    ./tcpserecho &
    ./tcpcliecho 127.0.0.1
    此时界面会陷入阻塞状态，在控制台下随便输入一串字符，再回车，有看到有回显的效果，如下：

这里写图片描述
这个程序有一个缺陷，当服务器子进程终止的时候会给父进程发送SIGCHLD信号，我们没有处理这个信号。此时子进程会陷入僵死的状态。如下：

Pro_5_UNIX下TCP回射服务与客户程序_2016_08_15