学习 UNIX网络编程卷1：套接字笔记1-实现一个简单的回射客户服务器程序

你的名字 2022-06-06 05:10 286阅读 0赞

一：客户端程序

1、头文件：unp.h

#ifndef _unp_h
    #define _unp_h
    #include <sys/types.h> /* basic system data types */
    #include <sys/socket.h> /* basic socket definitions */
    #include <sys/time.h> /* timeval{} for select() */
    #include <time.h>  /* timespec{} for pselect() */
    #include <netinet/in.h> /* sockaddr_in{} and other Internet defns */
    #include <arpa/inet.h> /* inet(3) functions */
    #include <errno.h>
    #include <fcntl.h>  /* for nonblocking */
    #include <netdb.h>
    #include <signal.h>
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <string.h>
    #include <sys/stat.h> /* for S_xxx file mode constants */
    #include <sys/uio.h>  /* for iovec{} and readv/writev */
    #include <unistd.h>
    #include <sys/wait.h>
    #include <sys/un.h>  /* for Unix domain sockets */
    #define MAXLINE 4096
    #define LISTENQ 5
    #define SERV_PORT   9877
    int Socket(int sockfd, int type, int protocol);
    void Bind(int sockfd, const struct sockaddr *myaddr, socklen_t addrlen);
    void Listen(int sockfd,int backlog);
    void Connect(int sockfd, const struct sockaddr *servaddr, socklen_t addrlen);
    int Accept(int sockfd, struct sockaddr *cliaddr, socklen_t *addrlen);
    void Write(int fd,void *buf,size_t count);
    void Close(int sockfd);
    void err_sys(char *err_str);
    int Fork();
    void str_echo(int sockfd);
    ssize_t writen(int fd, char *buf, size_t n);
    ssize_t Writen(int fd, char *buf, size_t n);
    void str_cli(FILE *fp, int sockfd);
    ssize_t readline(int fd, void *vptr, size_t maxlen);
    ssize_t Readline(int fd, void *vptr, size_t maxlen);
    #endif

2、客户端主程序：clien.c

#include "unp.h"
    
    int main(int argc,char **argv)
    {
        char ip_addr[20];
        int sockfd;
        struct sockaddr_in servaddr;
        if (argc != 2)
        {
            err_sys("usage:clien <IPaddress>");
            return -1;
        }
    
        bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
        bzero(ip_addr,sizeof(ip_addr));
        strcpy(ip_addr,argv[1]);
        sockfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
        
        servaddr.sin_family = AF_INET;
        servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
        //servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
        servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip_addr);
        Connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
    
        str_cli(stdin,sockfd);
    
        return 0;
    
    }

3、客户端包裹函数：pack.c

#include "unp.h"
    
    void err_sys(char *err_str)
    {
      perror(err_str);
    }
    
    int Socket(int sockfd, int type, int protocol)
    {
      int n=0;
      if ((n=socket(sockfd,type,protocol))<0)
      {
        err_sys("socket error");
      }
      return n;
    }
    
    void Bind(int sockfd, const struct sockaddr *myaddr, socklen_t addrlen)
    {
      int n=0;
      if ((n = bind(sockfd,myaddr,addrlen))<0)
      {
        err_sys("bind error");
      }
    }
    
    void Listen(int sockfd,int backlog)
    {
      char *ptr=NULL;
      if ((ptr=getenv("LISTENQ"))!=NULL)
      {
        backlog=atoi(ptr);
      }
      if (listen(sockfd,backlog)<0)
      {
        err_sys("listen error");
      }
    }
    
    void Connect(int sockfd,const struct sockaddr *servaddr, socklen_t addrlen)
    {
      if(connect(sockfd,servaddr,addrlen)<0)
      {
        err_sys("connect error");
      }
      else
      {
        printf("connect success!\n");
      }
    }
    
    int Accept(int sockfd, struct sockaddr *cliaddr, socklen_t *addrlen)
    {
      int n;
      again:
        if ((n=accept(sockfd,cliaddr,addrlen))<0)
        {
    #ifndef EPROTO
          if(errno == EPROTO || errno == ECONNABORTED)
    #else
          if(errno == ECONNABORTED)
    #endif
          {
              goto again;
          }
          else
          {
            err_sys("accept error");
          }
        }
      return n;
    }
    
    ssize_t Writen(int fd,char *buf, size_t n)
    {
      ssize_t ret;
      ret = writen(fd,buf,n);
      if (ret < 0)
      {
        err_sys("writen error");
        return -1;
      }
      return ret;
    }
    
    ssize_t Readline(int fd, void *vptr, size_t maxlen)
    {
      ssize_t n;
      n=readline(fd,vptr,maxlen);
      if (n<0)
      {
        err_sys("readline error");
        return -1;
      }
      return n;
    }

4、客户端功能行函数：func.c

#include "unp.h"
    ssize_t writen(int fd, char *buf, size_t n)
    {
      size_t nleft;
      ssize_t nwritten;
      char *ptr;
      ptr = buf;
      nleft = n ;
      while(nleft > 0)
      {
        nwritten = write(fd, ptr, nleft);
        if (nwritten < 0 && errno == EINTR)
        {
          nwritten = 0;      
        }
        else if (nwritten < 0)
        {
          err_sys("write error");
          return -1;
        }
    
        nleft -= nwritten;
        ptr += nwritten;
      }
      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)
      {
        err_sys("str_echo error");
      }
    }
    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)
                {
                    *ptr = 0;
                    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],recvline[MAXLINE];
        bzero(sendline,sizeof(sendline));
        bzero(recvline,sizeof(recvline));
    
        while(fgets(sendline,MAXLINE,fp) != NULL)
        {
            Writen(sockfd,sendline,strlen(sendline));
            if (Readline(sockfd, recvline, MAXLINE) == 0)
            {
                err_sys("str_cli Readline error");
            }
            fputs(recvline, stdout);
        }
    }

5、客户端Makefile

clien:clien.o pack.o func.o
        gcc clien.o pack.o func.o -o clien
    clien.o:clien.c unp.h 
        gcc -c clien.c -o clien.o
    pack.o:pack.c unp.h 
        gcc -c pack.c -o pack.o
    func.o:func.c unp.h 
        gcc -c func.c -o func.o    
    .PHONY:clean
    clean:
        rm -f *.o

二：服务器程序

1、头文件：unp.h

#ifndef _unp_h
    #define _unp_h
    #include <sys/types.h> /* basic system data types */
    #include <sys/socket.h> /* basic socket definitions */
    #include <sys/time.h> /* timeval{} for select() */
    #include <time.h>  /* timespec{} for pselect() */
    #include <netinet/in.h> /* sockaddr_in{} and other Internet defns */
    #include <arpa/inet.h> /* inet(3) functions */
    #include <errno.h>
    #include <fcntl.h>  /* for nonblocking */
    #include <netdb.h>
    #include <signal.h>
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <string.h>
    #include <sys/stat.h> /* for S_xxx file mode constants */
    #include <sys/uio.h>  /* for iovec{} and readv/writev */
    #include <unistd.h>
    #include <sys/wait.h>
    #include <sys/un.h>  /* for Unix domain sockets */
    #define MAXLINE 4096
    #define LISTENQ 5
    #define SERV_PORT   9877
    typedef void (*sighandler_t)(int);
    sighandler_t Signal(int signum, sighandler_t handler);//signal函数的包裹函数
    int Socket(int sockfd, int type, int protocol);//socket的包裹函数
    void Bind(int sockfd, const struct sockaddr *myaddr, socklen_t addrlen);//bind函数的包裹函数
    void Listen(int sockfd,int backlog);//listen函数的包裹函数
    void Connect(int sockfd, const struct sockaddr *servaddr, socklen_t addrlen);//connect函数的包裹函数
    int Accept(int sockfd, struct sockaddr *cliaddr, socklen_t *addrlen);//accept函数的包裹函数
    void Write(int fd,void *buf,size_t count);//write函数的包裹函数
    void Close(int sockfd);//关闭套接字函数close的包裹函数
    void err_sys(char *err_str);//错误输出函数
    int Fork();//fork函数的包裹函数
    void str_echo(int sockfd);//回射函数
    ssize_t writen(int fd, char *buf, size_t n);//写n个字符的writen函数
    ssize_t Writen(int fd, char *buf, size_t n);//writen函数的包裹函数
    void sig_chlid(int signo);//信号控制函数sig_child
    #endif

2、服务器主程序：serv.c

#include "unp.h"
    void sig_chld(int );
    
    
    int main(int argc, char const *argv[])
    {
        int listenfd,connfd;
        pid_t childpid;
        socklen_t clilen;
        struct sockaddr_in cliaddr,servaddr;
        listenfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//监听套接字创建
        bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
        servaddr.sin_family = AF_INET;//服务器地址族
        servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);//服务器地址赋值，一般服务器地址不指定
        servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);//服务器端口赋值
        Bind(listenfd,(struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr));//绑定监听套接字与服务器的端口
        Listen(listenfd, LISTENQ);  //监听
        Signal(SIGCHLD, sig_chld);  //回收僵死子进程
        while(1)
        {
            clilen = sizeof(cliaddr);
            connfd = Accept(listenfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &clilen);//accept创建已连接套接字connfd
            if (connfd<0) {
              if(errno == EINTR)//处理系统中断
              {
                continue;
              }
              else
              {
                err_sys("accept error");
              }
            }
            if ((childpid = Fork()) == 0)//创建子进程
            {
                Close(listenfd);//子进程关闭监听套接字
                str_echo(connfd);//调用回射函数
                exit(0);
            }
            else//父进程
            {
                Close(connfd);//父进程关闭已连接套接字
            }
    
    
        }
        return 0;
    }

3、包裹函数：pack.c

#include "unp.h"
    
    
    void err_sys(char *err_str)
    {
      perror(err_str);
    }
    
    
    int Socket(int sockfd, int type, int protocol)
    {
      int n=0;
      if ((n=socket(sockfd,type,protocol))<0)
      {
        err_sys("socket error");
      }
      printf("socket success!sockfd=%d\n",n);
      return n;
    }
    
    
    void Bind(int sockfd, const struct sockaddr *myaddr, socklen_t addrlen)
    {
      int n=0;
      if ((n = bind(sockfd,myaddr,addrlen))<0)
      {
        err_sys("bind error");
      }
      printf("bind success\n");
    }
    
    
    void Listen(int sockfd,int backlog)
    {
      char *ptr=NULL;
      if ((ptr=getenv("LISTENQ"))!=NULL)
      {
        backlog=atoi(ptr);
      }
      if (listen(sockfd,backlog)<0)
      {
        err_sys("listen error");
      }
      printf("listen success\n");
    }
    
    
    void Connect(int sockfd, const struct sockaddr *servaddr, socklen_t addrlen)
    {
      if(connect(sockfd,servaddr,addrlen)<0)
      {
        err_sys("connect error");
      }
      printf("connect success!\n");
    }
    
    
    int Accept(int sockfd, struct sockaddr *cliaddr, socklen_t *addrlen)
    {
      int n;
      again:
        if ((n=accept(sockfd,cliaddr,addrlen))<0)
        {
    #ifndef EPROTO
          if(errno == EPROTO || errno == ECONNABORTED)
    #else
          if(errno == ECONNABORTED)
    #endif
          {
              goto again;
          }
          else
          {
            err_sys("accept error");
          }
        }
      return n;
    }
    
    
    void Write(int fd,void *buf,size_t count)
    {
     ssize_t n;
     n=write(fd,buf,count);
     if(n!=count)
     {
     err_sys("write error");
     }
    
    
    }
    void Close(int sockfd)
    {
     if(close(sockfd)==-1)
     {
     err_sys("close error");
        }
    }
    
    
    int Fork()
    {
      pid_t pid;
      if ((pid = fork()) < 0)
      {
        err_sys("fork error");
      }
      else
        return pid;
    }
    
    
    ssize_t Writen(int fd,char *buf, size_t n)
    {
      ssize_t ret;
      ret = writen(fd,buf,n);
      if (ret < 0)
      {
        err_sys("writen error");
        return -1;
      }
      return ret;
    }
    
    
    sighandler_t Signal(int signum, sighandler_t handler)
    {
      if (signal(signum, handler)==SIG_ERR)
      {
        err_sys("signal error");
        exit(-1);
      }
      
    }

4、功能性函数：func.c

5、服务器Makefile

serv:serv.o pack.o func.o
        gcc serv.o pack.o func.o -o serv
    serv.o:serv.c unp.h
        gcc -c serv.c -o serv.o
    pack.o:pack.c unp.h
        gcc -c pack.c -o pack.o
    func.o:func.c unp.h
        gcc -c func.c -o func.o
    .PHONY:clean
    clean:
        rm -f *.o