2017-2018-1 20155212 实验三实时系统-优快云博客

本文介绍了一个基于 Linux Socket 的 wc 命令实现案例，包括单线程和多线程版本，用于统计从客户端接收的文本文件中的单词数量。

2017-2018-1 20155212 实验三实时系统

1 学习使用Linux命令wc(1)

题目

基于Linux Socket程序设计实现wc（1）服务器(端口号是你学号的后6位)和客户端
客户端传一个文本文件给服务器
服务器返加文本文件中的单词数

步骤

使用man wc命令查看wc
wc命令详解
- 语法：wc [选项] 文件
- 选项含义
  - c：统计字节数
  - l：统计行数
  - w：统计字数
使用示例
实现难点：
- 如何统计单词数？
  - 使用od -tc命令查看文本中单词之间如何间隔
  - 单词间通过' '、'\r'、'\n'间隔开
- 统计结果与实际出现较大误差
  - 字符间可能有多个间隔符，因此连续的间隔符只能算一个

最终代码

服务器

/*server*/
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>

#define MYPORT 155212

void main(){
    int serverfd, clientfd;
    struct sockaddr_in my_addr;
    struct sockaddr_in remote_addr;

    char buffer[BUFSIZ];
    memset(&my_addr, 0, sizeof(my_addr));
    my_addr.sin_family=AF_INET;
    my_addr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;
    my_addr.sin_port=htons(MYPORT);

    if((serverfd=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0))==-1){
        perror("socket");
    }

    if(bind(serverfd, (struct sockaddr *)&my_addr, sizeof(struct sockaddr))<0){
        perror("bind");
    }
    listen(serverfd, 5);
    int addrlen=sizeof(struct sockaddr_in); 
    while(1){
        if((clientfd=accept(serverfd, (struct sockaddr *)&remote_addr, &addrlen))<0){
            perror("accept");
        }
        printf("accept client %s\n", inet_ntoa(remote_addr.sin_addr));
        int len, i;
        long wordscount=0;
        int flag=1;
        while(1){
            if((len=recv(clientfd, buffer, 1024, 0))>0){
                for(i=0; i<len; i++){
                    if(flag==0){
                        switch(buffer[i]){
                            case ' ':
                                wordscount++;
                                break;
                            case '\n':
                                wordscount++;
                                break;
                            case '\r':
                                wordscount++;
                                break;
                            default:
                                break;
                        }
                    }
                    if(buffer[i]== ' ' || buffer[i]=='\n' || buffer[i]=='\r') flag=1;
                    else flag=0;
                }
            }
            if(len<1024) break;
        }
        send(clientfd, &wordscount, sizeof(long), 0);
        close(clientfd);
    }
    close(serverfd);
}

客户端
```
/client/
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>

#define MYPORT 155212

void main(){
int clientfd;
struct sockaddr_in remote_addr;
char buffer[BUFSIZ];
memset(&remote_addr, 0 , sizeof(remote_addr));
remote_addr.sin_family=AF_INET;
remote_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr("127.0.0.1");
remote_addr.sin_port=htons(MYPORT);

  if((clientfd=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0))<0){  
      perror("socket");  
  }

  if(connect(clientfd, (struct sockaddr *)&remote_addr, sizeof(struct sockaddr))<0){
      perror("connect");
  }

  int len;
  FILE *fp;
  char path[20];
  gets(path);
  fp=fopen(path, "r");
  char readch;
  int i=0;
  while((readch=fgetc(fp))!=EOF){
      if(i<1024){
          buffer[i]=readch;
          i++;
      }
      else{
          i=0;
          int n=send(clientfd, buffer, 1024, 0);
      }
  }
  fclose(fp);
  if(i!=0) send(clientfd, buffer, i, 0);
  long wordscount;
  recv(clientfd, &wordscount, sizeof(long), 0);
  printf("%ld\n", wordscount);
  close(clientfd);

}
```

运行结果截图

2 使用多线程实现wc服务器并使用同步互斥机制保证计数正确

分析

1中的客户端代码不需要改变，只需要改变服务器代码即可。
服务器代码需要增加两个功能
- 增加多线程
- 使用同步互斥

代码

服务器

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>

#define MYPORT 155212
pthread_mutex_t counter_mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

char buffer[BUFSIZ];
void *wc(void *m){
    pthread_mutex_lock( &counter_mutex );
    int len, i;
    long wordscount=0;
    int flag=1;
    while(1){
        if((len=recv(clientfd, buffer, 1024, 0))>0){
            for(i=0; i<len; i++){
                if(flag==0){
                    switch(buffer[i]){
                        case ' ':
                            wordscount++;
                            break;
                        case '\n':
                            wordscount++;
                            break;
                        case '\r':
                            wordscount++;
                            break;
                        default:
                            break;
                    }
                }
                if(buffer[i]== ' ' || buffer[i]=='\n' || buffer[i]=='\r') flag=1;
                else flag=0;
            }
        }
        if(len<1024) break;
    }
    send(clientfd, &wordscount, sizeof(long), 0);
    close(clientfd);
    pthread_mutex_unlock( &counter_mutex );
    return NULL;
}
void main(){
    pthread_t t;    
    char arg[30];
    int serverfd, clientfd;
    struct sockaddr_in my_addr;
    struct sockaddr_in remote_addr;

    memset(&my_addr, 0, sizeof(my_addr));
    my_addr.sin_family=AF_INET;
    my_addr.sin_addr.s_add#include  <pthread.h>r=INADDR_ANY;
    my_addr.sin_port=htons(MYPORT);

    if((serverfd=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0))==-1){
        perror("socket");
    }

    if(bind(serverfd, (struct sockaddr *)&my_addr, sizeof(struct sockaddr))<0){
        perror("bind");
    }
    listen(serverfd, 5);
    int addrlen=sizeof(struct sockaddr_in); 
    while(1){
        if((clientfd=accept(serverfd, (struct sockaddr *)&remote_addr, &addrlen))<0){
            perror("accept");
        }
        printf("accept client %s\n", inet_ntoa(remote_addr.sin_addr));
        pthread_create(&t, NULL, &wc, NULL);
        pthread_join(&t, NULL);
    }
    close(serverfd);
}