Linux网络编程:使用select函数实现socket 收发数据
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所谓的回射是指:客户端A向服务端B发送数据,服务端B接收到数据之后,再将接收到的数据发送回客户端B。所谓的迭代服务器,是指服务器端只用一个进程处理或线程处理所有客户端的请求。与之对应的是并发服务器,并发服务器是指对于每一一个客户端的请求,服务端都分配一个进程或是线程独立来处理客户端的处理。下面介绍使用select函数实现TCP回射迭代服务。直接上代码:
服务端程序:
/*=============================================================================
# FileName: tcpservselect.c
# Desc: receive client data and then send they back.
# Author: Licaibiao
# LastChange: 2017-02-12
=============================================================================*/
#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<errno.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<netinet/in.h>
#include<string.h>
#include<signal.h>
#define MAXLINE 1024
#define LISTENLEN 10
#define SERV_PORT 6666
int main(int argc, char **argv)
{
int i, maxi, maxfd, listenfd, connfd, sockfd;
int nready, client[FD_SETSIZE];
ssize_t n;
fd_set rset, allset;
char buf[MAXLINE];
socklen_t clilen;
struct sockaddr_in cliaddr, servaddr;
listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
bind(listenfd, (struct sockaddr*) &servaddr, sizeof(servaddr));
listen(listenfd, LISTENLEN);
maxfd = listenfd; /* initialize */
maxi = -1; /* index into client[] array */
for (i = 0; i < FD_SETSIZE; i++)
client[i] = -1; /* -1 indicates available entry */
FD_ZERO(&allset);
FD_SET(listenfd, &allset);
for ( ; ; )
{
rset = allset; /* structure assignment */
nready = select(maxfd+1, &rset, NULL, NULL, NULL);
if (FD_ISSET(listenfd, &rset)) /* new client connection */
{
clilen = sizeof(cliaddr);
connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr*) &cliaddr, &clilen);
#ifdef NOTDEF
printf("new client: %s, port %d\n",
inet_ntop(AF_INET, &cliaddr.sin_addr, 4, NULL),
ntohs(cliaddr.sin_port));
#endif
for (i = 0; i < FD_SETSIZE; i++)
if (client[i] < 0) {
client[i] = connfd; /* save descriptor */
break;
}
if (i == FD_SETSIZE)
{
printf("too many clients");
exit(0);
}
FD_SET(connfd, &allset); /* add new descriptor to set */
if (connfd > maxfd)
maxfd = connfd; /* for select */
if (i > maxi)
maxi = i; /* max index in client[] array */
if (--nready <= 0)
continue; /* no more readable descriptors */
}
for (i = 0; i <= maxi; i++) /* check all clients for data */
{
if ( (sockfd = client[i]) < 0)
continue;
if (FD_ISSET(sockfd, &rset))
{
if ( (n = read(sockfd, buf, MAXLINE)) == 0)/* connection closed by client */
{
close(sockfd);
FD_CLR(sockfd, &allset);
client[i] = -1;
} else
write(sockfd, buf, n);
if (--nready <= 0)
break; /* no more readable descriptors */
}
}
}
}
在服务端的程序中,我们使用select 来处理任意个客户的单进程程序,而不是派生一个子程序。
客户端程序:
/*=============================================================================
# FileName: tcpcliselect.c
# Desc: send data to server and receive data from server
# Author: Licaibiao
# LastChange: 2017-02-12
=============================================================================*/
#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<errno.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<netinet/in.h>
#include<string.h>
#include<signal.h>
#define MAXLINE 1024
#define LISTENLEN 10
#define SERV_PORT 6666
int max(int a, int b)
{
return a>b ? a : b;
}
void str_cli(FILE *fp, int sockfd)
{
int maxfdp1, stdineof;
fd_set rset;
char buf[MAXLINE];
int n;
stdineof = 0;
FD_ZERO(&rset);
for ( ; ; )
{
if (stdineof == 0)
FD_SET(fileno(fp), &rset);
FD_SET(sockfd, &rset);
maxfdp1 = max(fileno(fp), sockfd) + 1;
select(maxfdp1, &rset, NULL, NULL, NULL);
if (FD_ISSET(sockfd, &rset))
{
if ( (n = read(sockfd, buf, MAXLINE)) == 0) /* socket is readable */
{
if (stdineof == 1)
return; /* normal termination */
else
printf("str_cli: server terminated prematurely");
}
write(fileno(stdout), buf, n);
}
if (FD_ISSET(fileno(fp), &rset)) /* input is readable */
{
if ( (n = read(fileno(fp), buf, MAXLINE)) == 0)
{
stdineof = 1;
shutdown(sockfd, SHUT_WR); /* send FIN */
FD_CLR(fileno(fp), &rset);
continue;
}
write(sockfd, buf, n);
}
}
}
int main(int argc, char **argv)
{
int sockfd;
struct sockaddr_in servaddr;
if (argc != 2)
{
printf("usage: tcpcli <IPaddress>");
exit(0);
}
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr);
connect(sockfd, (struct sockaddr*) &servaddr, sizeof(servaddr));
str_cli(stdin, sockfd); /* do it all */
exit(0);
}
在第60行我们使用了shutdown函数。我们知道,TCP是全双工工作,在我们做批量输入批量输出的时候,我们客户端已经把数据发送完毕,这个时候并不能直接关闭描述符,因为可能还有数据在从服务端发送回来的路上。close函数是直接终止读和写两个方向的数据传送。但是使用shutdown可以单方向关闭数据传输。
在客户端,我们使用Ctrl + d 来结束客户端程序。Ctrl + d 会发送一个exit 。在TCP传输中,如果对端TCP发送一个FIN(finish 对端进程终止),那么该套接字变为可读,并且read返回0(EOF)
运行结果:
运行服务端程序
root@ubuntu:/home/share/test# ./strserselect
另外一个终端运行客户端程序:
root@ubuntu:/home/share/test# ./strcliselect 127.0.0.1
china /*发送*/
china /*接收*/
注意:上面的程序存在一个问题,如果有一个恶意客户端只发送一个字节数据(不是换行符)后进入睡眠,服务器调用read读入一个字节,后面就阻塞在read函数以等待其他的数据,这样一来服务端就阻塞在一个客户端,不能再处理其他客户端的请求(拒绝服务型攻击)
解决上面问题有下面的几种方法:
(a)使用非阻塞式IO
(b)对IO操作设置一个超时
(c)让每个客户由单独的控制线程提供服务
---------------------
作者:li_wen01
来源:CSDN
原文:https://blog.csdn.net/li_wen01/article/details/55004918
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