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  • 一个进程发起多个连接和gethostbyname等函数

    一、在前面讲过的最简单的回射客户/服务器程序中,一个客户端即一个进程,只会发起一个连接,只要稍微修改一下就可以让一个客户端发起多个连

    接,然后只利用其中一个连接发送数据。


    先来认识一个函数getsockname

      #include <sys/socket.h>
      int getsockname(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

    利用此函数可以得到某连接sockfd的地址信息,如ip地址和端口,这可以帮助我们判断发起了多少个连接。

    我们假设一个客户端发起了5个连接,如下图:


    此时根据以前说过的fork程序,服务器端会产生5个子进程对其进行服务。

    修改过后的客户端程序如下:

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    /*************************************************************************
        > File Name: echoser.c
        > Author: Simba
        > Mail: dameng34@163.com
        > Created Time: Fri 01 Mar 2013 06:15:27 PM CST
     ************************************************************************/

    #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 "read_write.h"

    #define ERR_EXIT(m) 
        do { 
            perror(m); 
            exit(EXIT_FAILURE); 
        } while (0)

    void do_echocli(int sock)
    {

        char sendbuf[1024] = {0};
        char recvbuf[1024] = {0};

        while (fgets(sendbuf, sizeof(sendbuf), stdin) != NULL)
        {


            writen(sock, sendbuf, strlen(sendbuf));

            int ret = readline(sock, recvbuf, sizeof(recvbuf)); //按行读取
            if (ret == -1)
                ERR_EXIT("read error");
            else if (ret  == 0)   //服务器关闭
            {
                printf("server close ");
                break;
            }

            fputs(recvbuf, stdout);

            memset(sendbuf, 0, sizeof(sendbuf));
            memset(recvbuf, 0, sizeof(recvbuf));

        }

        close(sock);
    }

    int main(void)
    {
        int sock[5];
        int i;
        for (i = 0; i < 5; i++)
        {
            if ((sock[i] = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP)) < 0)
                //  listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)
                ERR_EXIT("socket error");

            struct sockaddr_in servaddr;
            memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
            servaddr.sin_family = AF_INET;
            servaddr.sin_port = htons(5188);
            servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
            /* inet_aton("127.0.0.1", &servaddr.sin_addr); */

            if (connect(sock[i], (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0)
                ERR_EXIT("connect error");

            struct sockaddr_in localaddr;
            socklen_t addrlen = sizeof(localaddr);
            if (getsockname(sock[i], (struct sockaddr *)&localaddr, &addrlen) < 0)
                ERR_EXIT("getsockname error");
            /* getpeername()获取对等方的地址 */
            printf("local ip=%s port=%d ", inet_ntoa(localaddr.sin_addr),
                   ntohs(localaddr.sin_port));
        }
        /* 一个进程也可以发起多个socket连接,因为每次的端口号都不同 */
        do_echocli(sock[0]); //发起5个套接字连接,但只借助第一个套接口通信

        return 0;
    }

    在上述程序中,我们发起5个sock连接,但只是使用sock0通信,且利用getsockname 打印5个连接的信息。

    先运行服务器程序,再运行客户端,输出如下:

    simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/UNP/socket$ ./echocli_5sock 
    local ip=127.0.0.1 port=53094
    local ip=127.0.0.1 port=53095
    local ip=127.0.0.1 port=53096
    local ip=127.0.0.1 port=53097
    local ip=127.0.0.1 port=53098
    ferwgeht
    ferwgeht


    即每个连接的ip地址是一样的,但端口号不同,服务器方面通过accept返回的信息也打印出连接信息,如下:

    simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/UNP/socket$ ./echoser_recv_peek 
    recv connect ip=127.0.0.1 port=53094
    recv connect ip=127.0.0.1 port=53095
    recv connect ip=127.0.0.1 port=53096
    recv connect ip=127.0.0.1 port=53097
    recv connect ip=127.0.0.1 port=53098
    ferwgeht


    由于是多个连接,当客户端关闭而导致服务器子进程read 返回0退出进程时,很可能会产生僵尸进程,如下图:


    最简单的办法就是父进程直接忽略SIGCHLD信号,即signal(SIGCHLD, SIG_IGN);

    如果我们想要捕获SIGCHLD信号的话,在信号处理函数中不能只调用一次wait/waitpid 函数,因为客户端退出发出FIN段的时机是不一定的,如果都能按一定时间顺序发送给5个服务器子进程,即子进程发生SIGCHLD信号给父进程的时间有前后之分,那handler函数会被调用多次,则是允许的,也不会产生僵尸进程;但当多个SIGCHLD信号同时到达,因为不可靠信号不能排队导致信号只保存一个,即其余信号会丢失,则产生的僵尸进程个数是不确定的,因为按前面所说取决于5个SIGCHLD信号到达的次序。解决的办法很简单,只要在handler函数中while 循环一下就ok 了,即使5个信号同时到达,只要接收到一个SIGCHLD信号,则5个子进程都会被清理掉,如下所示:

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    signal(SIGCHLD, handler);
    .....................

    void handler(int sig)
    {
        /*  wait(NULL); //只能等待第一个退出的子进程 */
       
        while (waitpid(-1, NULL, WNOHANG) > 0)
            ;
    }


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    二、与前面说的getsockname 类似的函数还有getpeername、gethostname、gethostbyname、gethostbyaddr 、getaddrinfo、

    等,现在着重来看一下gethostname 和 gethostbyname 的使用。

     #include <unistd.h>
       int gethostname(char *name, size_t len);

     #include <netdb.h>
    struct hostent *gethostbyname(const char *name);

    gethostname 可以得到主机名,而gethostbyname 可以通过主机名得到一个结构体指针,可以通过此结构体得到与主机相关的ip地址信息等。

           The hostent structure is defined in <netdb.h> as follows:

               struct hostent {
                   char  *h_name;            /* official name of host */
                   char **h_aliases;         /* alias list */
                   int    h_addrtype;        /* host address type */
                   int    h_length;          /* length of address */
                   char **h_addr_list;       /* list of addresses */
               }
               #define h_addr h_addr_list[0] /* for backward compatibility */


    下面写个小程序测试一下:

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    #include<unistd.h>
    #include<stdlib.h>
    #include<errno.h>
    #include<arpa/inet.h>
    #include<netinet/in.h>
    #include<string.h>
    #include<netdb.h>

    #define ERR_EXIT(m) 
        do { 
            perror(m); 
            exit(EXIT_FAILURE); 
        } while (0)

    int getlocalip(char *ip)
    {
        char host[100] = {0};
        if (gethostname(host, sizeof(host)) < 0)
            return -1;

        struct hostent *hp;
        if ((hp = gethostbyname(host)) == NULL)
            return -1;
        //  #define h_addr h_addr_list[0]
        strcpy(ip, inet_ntoa(*(struct in_addr *)hp->h_addr_list[0]));

        return 0;
    }

    int main(void)
    {
        char host[100] = {0};
        if (gethostname(host, sizeof(host)) < 0)
            ERR_EXIT("gethostname error");

        struct hostent *hp;
        if ((hp = gethostbyname(host)) == NULL)
            ERR_EXIT("gethostbyname error");

        int i = 0;
        while (hp->h_addr_list[i] != NULL)
        {

            printf("%s ", inet_ntoa(*(struct in_addr *)hp->h_addr_list[i]));
            i++;
        }

        char ip[16] = {0};
        getlocalip(ip);
        printf("local ip : %s " , ip);
        return 0;
    }

    输出如下:

    simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/UNP/socket$ ./getiplist 
    127.0.1.1
    local ip : 127.0.1.1

    需要注意的是 hp->h_addr_list 是指针的指针,则hp->h_addr_list[i] 即指针,将其强制转换为struct in_addr 类型的指针,再通过

     inet_ntoa 函数转换成点分十进制的字符串,即 此语句 inet_ntoa(*(struct in_addr *)hp->h_addr_list[i]);  的意思。如果某主机配置了多个ip,则将输出

    多个ip地址列表。


    参考:

    《Linux C 编程一站式学习》

    《TCP/IP详解 卷一》

    《UNP》

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    while 循环、格式化输出、运算符
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