模拟捕获SIGPIPE信号 实现TCP服务器

本文介绍了一个简单的TCP服务器与客户端之间的通信示例。该示例使用C语言实现,展示了如何创建服务器来监听特定IP地址和端口,并接受来自客户端的消息。客户端则连接到指定的服务器地址并接收数据。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

server端代码:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>

void handler (int sig)   //信号处理函数
{
    printf("sig = %d\n", sig);
}

int main (int argc, char *argv[])
{
    int pid, bytes;
    int sockfd, newfd;
    socklen_t len;
    struct sockaddr_in my_addr, their_addr;
    char buffer[128];
    
    if (argc != 3){
        printf("Please input %s <IP-address> <Port>\n",argv[0]);
    }
    
    signal(SIGPIPE, handler); // 安装SIGPIPE 信号
    
    if (-1 == (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0))){  //创建socket文件描述符
        perror("Create socket failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    memset(&my_addr, 0, sizeof(struct sockaddr_in*));
    my_addr.sin_family = AF_INET;
    my_addr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
    if (0 == (inet_aton(argv[1], (struct in_addr*) &my_addr.sin_addr.s_addr))){
        perror("argv[1]");
        exit(errno);
    }
    
    if(-1 == (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&my_addr, sizeof(struct sockaddr)))){   // 绑定IP信息
        perror("bind failesd");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    
    if (-1 == listen(sockfd, 5)){   //监听网络
        perror("listen failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    len = sizeof(struct sockaddr_in);
    while(1){
        printf("Wait for new connect\n");
        if(-1 == (newfd = (accept(sockfd, (struct sockaddr *) &their_addr, &len)))){
            perror("Accept failed");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        else{
            printf("server: got connection from %s, port %d\n",inet_ntoa(their_addr.sin_addr), ntohs(their_addr.sin_port));
            while (1){
                memset(&buffer, 0, 128);
                printf("pls send message to send:");
                fgets(buffer, 128, stdin);
                if ( !strncasecmp(buffer, "quit", 4)){
                    printf("I will quit!\n");
                    break;
                }
                bytes = write(newfd, buffer, strlen(buffer));
                if (bytes < 0){
                    printf("Send failure, errno code id %d, errno message is '%s'\n", errno, strerror(errno));
                    close(newfd);
                    break;
                }
                else
                    printf("Message :%s\t send successful, %dbyte send !\n", buffer, len);
            }
        }
        
    }
    close(sockfd);
    return 0;
}


client端代码:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>

int main (int argc, char *argv[])
{
    int sockfd, len;
    struct sockaddr_in dest;
    char buf[128];             //用于存放接收数据
    if (argc != 3){            //输入数据参数小于3个
        printf("Error format, it must be:\n %s IP_Address Port\n",argv[0]);
        exit(errno);
    }
    
    if (-1 == (sockfd = (socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))){ // 创建socket
        perror("Socket failed");
        exit(errno);
    }
    printf("Client socket Created\n");
    dest.sin_family = AF_INET;
    dest.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
    if(0 == inet_aton(argv[1], (struct in_addr*) &dest.sin_addr.s_addr)){
        perror(argv[1]);
        exit(errno);
    }
    if(-1 == (connect(sockfd, (struct sockaddr *) &dest, sizeof(dest)))){
        perror("Connect failed");
        exit(errno);
    }
    memset(&buf, '\0', 128);
    while(1){
        len = recv(sockfd, buf, 128, 0);
        printf("Recvive data: buf = %s\n",buf);
    }
    close(sockfd);
    return 0; }

<think>嗯,用户问的是如何在Linux中定位和排查broken pipe错误的发生位置。首先,我需要回忆一下broken pipe错误通常是什么情况下出现的。根据之前看到的引用内容,比如引用[2]提到的,当grep通过管道输出到head时,head在取完所需行数后关闭了管道,而grep还在继续写入,导致写入失败,出现broken pipe错误。这说明这个错误通常发生在进程间通信时,尤其是管道的一端已经关闭,而另一端还在尝试写入的时候。 接下来,用户需要的是定位和排查错误发生的位置。我应该分步骤来思考这个问题。首先,可能需要检查系统日志,看看是否有相关的错误记录。系统日志如/var/log/messages或者journalctl可能会有线索。然后,考虑使用strace命令跟踪系统调用,特别是查看涉及到的write或send操作是否返回EPIPE错误,这样可以直接定位到具体的进程和文件描述符。 另外,网络连接中的broken pipe错误可能和TCP连接有关,比如引用[3]提到的使用netstat查看TCP连接状态,可能有助于排查网络相关的broken pipe问题。这时候需要检查应用程序的网络处理逻辑,比如是否在连接关闭后仍然发送数据。 还有,用户可能需要分析应用程序的代码,特别是涉及文件或网络写入的部分,是否有处理SIGPIPE信号或者检查写入操作的返回值。例如,在C语言中,忽略SIGPIPE信号或者设置SO_NOSIGPIPE选项可以防止程序因broken pipe而崩溃。同时,检查代码中是否对write或send的返回值进行了处理,比如EPIPE错误码的处理逻辑是否存在。 此外,使用调试工具如gdb或perf可能帮助定位问题,尤其是在复现错误时附加到进程进行实时分析。压力测试也是有效的方法,模拟高并发场景,观察错误出现的条件,从而找到根本原因。 还要考虑应用程序的配置,比如是否设置了合适的超时时间,是否有正确处理连接关闭的情况。比如,在Web服务器中,保持连接(keep-alive)的设置不当可能导致服务器在客户端关闭连接后继续发送数据,触发broken pipe。 最后,综合以上方法,用户需要根据具体的应用场景和错误出现的上下文,选择合适的方法进行排查。可能需要结合日志分析、系统调用跟踪、网络状态检查以及代码审查等多个步骤来精确定位问题所在。</think>### 分步排查Linux中'Broken Pipe'错误的方法 #### 1. **理解错误本质** Broken pipe(`SIGPIPE`)发生在进程尝试向已关闭的管道/套接字写入数据时。常见场景: - **管道操作**:例如`grep | head`中`head`提前关闭管道,`grep`继续写入触发错误[^2] - **网络通信**:TCP连接被对端关闭后仍发送数据(如Nginx与后端服务通信时客户端断开)[^3] #### 2. **定位错误来源** **步骤1:检查系统日志** ```bash journalctl -u 服务名 --since "2024-01-01" | grep -i "broken pipe" # 或查看特定日志文件 grep -i "broken pipe" /var/log/messages /var/log/syslog ``` **步骤2:使用`strace`跟踪系统调用** ```bash # 跟踪特定进程 strace -p PID -e trace=write,sendto 2>&1 | grep EPIPE # 或完整记录调用过程 strace -f -o debug.log 应用程序命令 ``` 当出现`write(管道fd,...) = -1 EPIPE`时即触发位置 **步骤3:网络连接状态检查** ```bash # 查看TCP连接状态(重点关注CLOSE_WAIT、FIN_WAIT状态) netstat -n | awk '/^tcp/ {++state[$NF]} END {for(key in state) print key,"\t",state[key]}' # 查看具体异常连接 ss -tao | grep -E 'CLOSE-WAIT|FIN-WAIT' ``` #### 3. **代码级排查** - **关键代码段**:检查所有涉及管道、套接字写入操作的代码 ```c // 示例:C语言中未处理SIGPIPE可能导致崩溃 signal(SIGPIPE, SIG_IGN); // 应添加信号忽略 ssize_t ret = write(fd, buf, len); if(ret == -1 && errno == EPIPE) { /* 处理逻辑 */ } ``` - **Java程序**:检查`java.io.IOException: Broken pipe`堆栈定位具体IO操作[^3] #### 4. **复现与调试** ```bash # 使用debug工具捕获错误 gdb -ex "set pagination off" -ex "catch signal SIGPIPE" -ex "run" --args 程序命令 # 网络模拟工具 socat -v tcp-listen:8080,fork system:"sleep 1" # 模拟服务端立即关闭连接 ``` #### 5. **常见修复方案** | 场景 | 解决方案 | |------|----------| | 管道操作 | 添加错误处理:`cmd1 2>/dev/null | cmd2` | | 网络通信 | 设置`SO_LINGER`选项/检测连接状态再发送 | | 多线程服务 | 增加连接心跳检测机制 |
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