服务端流程步骤
socket函数创建监听套接字lfd
bind函数将监听套接字绑定ip和端口
listen函数设置服务器为被动监听状态,同时创建一条未完成连接队列(没走完tcp三次握手流程的连接),和一条已完成连接队列(已完成tcp三次握手的连接)
accept函数循环的从已完成连接队列中提取连接,并返回一个新的套接字cfd跟客户端进行通信
fork函数创建一个子进程,让子进程与客户端进行通信
子进程:read函数循环的从r缓冲区读取客户端发送的数据,write函数将要发送的数据写入w缓冲区
close函数关闭套接字
客户端流程步骤
socket函数创建套接字
connect函数连接服务器
write函数将要发送的数据写入w缓冲区,read函数从r缓冲区读取服务器发送给客户端的数据
close函数关闭套接字
客户端跟服务器通信流程图
相关函数
int socket(int domain, int type, int protocol);
功能:创建一个用于网络通信的套接字文件描述符
参数:domain:协议族(AF_INET:ipv4,AF_INET6:ipv6,等等)
type:套接字类型(SOCK_DGRAM:udp,SOCK_STREAM:tcp,等等)
protocol:用于制定某个协议的特定类型,即type类型中的某个类型,通常不用管它,设置 为 0
返回值:成功则返回socket套接字描述符, 失败返回-1,并设置errno
头文件:#include
int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, socklen_t addrlen);
功能:将sockfd绑定ip和端口
参数:sockfd:套接字
my_addr:存放有协议,ip,端口的结构体信息
addrlen:my_addr结构体大小
返回值:成功返回0,失败返回-1,并设置errno
头文件:#include
#include
int listen(int s, int backlog);
功能:让服务器处于被动监听状态,同时创建了一条未完成三次握手的连接队列和一条已经完成三次握 手的连接队列
参数:s:套接字
backlog:支持未完成连接和已完成连接之和的最大值,一般设置128
返回值:成功返回0,失败返回-1,并设置errno
头文件:#include
int accept(int s, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
功能:从已完成连接队列中提取客户端连接
参数:s:套接字
addr:存放成功连接的客户端的ip,端口等信息结构体
addrlen:存放addr结构体大小的变量地址
返回值:成功则返回一个非负整数标识这个连接套接字,是否返回-1
头文件:#include
#include
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
功能:从文件描述符 fd 中读取 count 字节的数据并放入从 buf 开始的缓冲区中
参数:fd:文件描述符
buf:缓冲区
count:读count字节
返回值:成功时返回读取到的字节数,失败返回-1,并设置errno
头文件:#include
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
功能:向文件描述符fd所引用的文件中写入从buf开始的缓冲区中count字节的数据
参数:fd:文件描述符
buf:缓冲区
count:写count字节
返回值:功时返回所写入的字节数,失败返回-1,并设置errno
头文件:#include
int close(int fd);
功能:关闭 一个文件描述符
参数:fd:要关闭的文件描述符
返回值:成功返回0,失败返回-1,并设置errno
头文件:#include
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
功能:连接服务器
参数:sockfd:套接字
addr:服务器的ip,端口等结构体信息
addrlen:addr结构体大小
返回值:成功返回0,失败返回-1,并设置errno
头文件:#include
pid_t fork(void);
功能:创建一个子进程
参数:无
返回值:父进程返回子进程的进程id,子进程返回0
头文件:#include
int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oldset);
功能:设置信号集屏蔽字
参数:how:SIG_BLOCK (mask |= set),SIG_UNBLOCK (mask &= ~set),SIG_SETMASK (mask = set)
set:信号集
oldset:旧的信号集
返回值:成功返回0,失败返回-1,并设置errno
头文件:#include
pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);
功能:回收已结束的子进程资源
参数:pid:pid<-1 等待进程组识别码为pid绝对值的任何子进程
pid=-1 等待任何子进程, 相当于wait()
pid=0 等待进程组识别码与目前进程相同的任何子进程
pid>0 等待任何子进程识别码为pid的子进程
status:子进程的结束状态值
options:WNOHANG 如果没有任何已经结束的子进程则马上返回, 不予以等待
WUNTRACED 如果子进程进入暂停执行情况则马上返回, 但结束状态不予以理会
返回值:成功返回子进程pid,失败返回-1
头文件: #include
#include
服务端代码
#include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #define BUF_SIZE 256void do_sigchld(int signo, siginfo_t *siginfo, void *p){ int status; pid_t pid; while((pid = waitpid(0, &status, WNOHANG)) > 0) //0:回收跟调用进程同组的子进程的资源,WNOHANG:不阻塞 { if (WIFEXITED(status)) printf("pid = %d, parent pid = %d, child pid = %d, exit status %d\n", pid, getpid(), siginfo->si_pid, WEXITSTATUS(status)); else if (WEXITSTATUS(status)) printf("pid = %d, parent pid = %d, child pid = %d, exit by signal %d\n ", pid, getpid(), siginfo->si_pid, WIFSIGNALED(status)); }}void sys_err(const char *str, int err){ perror(str); exit(err);}int main(int argc, char *argv[]){ if (argc < 2) { printf("%s port\n", argv[0]); exit(1); } //创建流式套接字 int lfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); if (lfd < 0) sys_err("socket", 1); //绑定ip端口 struct sockaddr_in server_addr; server_addr.sin_family = AF_INET; server_addr.sin_port = htons((unsigned short)atoi(argv[1])); server_addr.sin_addr.s_addr = 0; //0表示将本机所有ip都绑定上 int ret = bind(lfd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)); if (ret < 0) sys_err("bind", 1); //监听 ret = listen(lfd, 128); if (ret < 0) sys_err("listen", 1); //阻塞SIGCHLD信号 sigset_t set; sigemptyset(&set); sigaddset(&set, SIGCHLD); sigprocmask(SIG_BLOCK, &set, NULL); int block = 1; //循环提取 int cfd; pid_t pid; struct sockaddr_in client_addr; socklen_t len = sizeof(client_addr); char buf[BUF_SIZE]; ssize_t size; char ip[INET_ADDRSTRLEN] = ""; while(1) { cfd = accept(lfd, (struct sockaddr *)&client_addr, &len); if (cfd 0) { //in parent close(cfd); //关闭不用了的跟客户端通讯的套接字 if (1 == block) { //先捕捉 struct sigaction sa; sa.sa_sigaction = do_sigchld; sigemptyset(&sa.sa_mask); sa.sa_flags = SA_SIGINFO; sigaction(SIGCHLD, &sa, NULL); //后解除阻塞 sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &set, NULL); block = 0; } } else sys_err("fork", 1); } //关闭套接字 if (pid == 0) close(cfd); else if (pid > 0) close(lfd); return 0;}
客户端代码
#include #include #include #include #include #include int main(int argc, char *argv[]){ if (argc < 3) { printf("%s sever_ip server_port\n", argv[0]); exit(1); } //创建流式套接字 int fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); if (fd < 0) { perror("socket"); exit(1); } //连接服务器 struct sockaddr_in addr; addr.sin_family = AF_INET; addr.sin_port = htons((unsigned short)atoi(argv[2])); addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]); int ret = connect(fd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)); printf("connect ret = %d\n", ret); if (ret < 0) { perror("connect"); exit(1); } //读写数据 char buf_w[128] = ""; char buf_r[128] = ""; ssize_t size_r = 0; while(1) { fgets(buf_w, sizeof(buf_w), stdin); buf_w[strlen(buf_w) - 1] = 0; write(fd, buf_w, strlen(buf_w)); size_r = read(fd, buf_r, sizeof(buf_r)); if (size_r == 0) //服务器断开 break; else printf("%s\n", buf_r); memset(buf_w, 0, sizeof(buf_w)); memset(buf_r, 0, sizeof(buf_r)); } //关闭套接字 close(fd); return 0;}
结果
3个客户端连接服务器时
服务端
客户端
ps aux 可以看到有4个服务器进程(其中一个是主进程,用于监听处理新的连接,其他3个子进程用于跟客户端进行通信)
回射服务信息截图
客户端1:
客户端2:
客户端3:
服务器收到进行打印:
3个客户端都退出时
服务端收到客户端退出,并回收跟客户端进行通信的3个子进程的资源
ps aux 查看可以看到只剩主进程,用于监听处理新的连接,其他3个子进程都已结束