备份自Github pages socket编程(二) pusidun's blog
- 流协议与粘包
- read、write与recv、send
- getsockname、getpeername
- gethostname、gethostbyname、gethostbyaddr
- 僵进程与SIGCHLD信号
流协议与粘包
争议：粘包并非专业术语，该数据包应指应用层的包。常常由于应用层未提供数据边界，而TCP作为流式传输协议，造成客户端无法区分数据包起始所造成的现象。TCP粘包为绝对的错误说法，TCP不存在包的概念。
产生原因:
1.SQ_SNDBUF套接字本身有缓冲区（发送缓冲区，接收缓冲区）
2.tcp传送的网络数据最大值MSS大小限制
3.链路层也有MTU（最大传输单元）大小限制，如果数据包大于>MTU要在IP层进行分片，导致消息分割。
4.tcp的流量控制和拥塞控制，也可能导致粘包
5.tcp延迟发送机制等等
结论：TCP/IP协议，在传输层没有处理粘包问题，必须由程序员处理
粘包处理方案--本质上是要在应用层维护消息与消息的边界
1.定包长
2.包尾加 （比如ftp协议）
3.包头加上包体长度
4.更复杂的应用层协议
例子：定义packet结构体
typedef struct _packet
{
int len; //定义包体长度
char buf[1024]; //定义包体
} Packet;
read、write与recv、send
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
int recv(int sockfd,void *buf,int len,int flags)
int send(int sockfd,void *buf,int len,int flags)
/*
前面的三个参数和read,write相同，第四个参数能够是0或是以下的组合：
______________________________________________________________
| MSG_DONTROUTE | 不查找路由表 |
| MSG_OOB | 接受或发送带外数据 |
| MSG_PEEK | 查看数据,并不从系统缓冲区移走数据 |
| MSG_WAITALL | 等待任何数据 |
|————————————————————–|
MSG_DONTROUTE:
是send函数使用的标志.这个标志告诉IP协议.目的主机在本地网络上面,没有必要查找路由表.这个标志一般用网络诊断和路由程式里面.
MSG_OOB:
表示能够接收和发送带外的数据.关于带外数据我们以后会解释的.
MSG_PEEK:
是recv函数的使用标志,表示只是从系统缓冲区中读取内容,而不清楚系统缓冲区的内容.
这样下次读的时候,仍然是相同的内容.一般在有多个进程读写数据时能够使用这个标志.
MSG_WAITALL
是recv函数的使用标志,表示等到任何的信息到达时才返回.
使用这个标志的时候recv回一直阻塞,直到指定的条件满足,或是发生了错误.1
*/
getsockname、getpeername
//getsockname函数用于获取与某个套接字关联的本地协议地址
//getpeername函数用于获取与某个套接字关联的外地协议地址
//对于这两个函数，如果函数调用成功，则返回0，如果调用出错，则返回-1。
#include<sys/socket.h>
int getsockname(int sockfd, struct sockaddr *localaddr, socklen_t *addrlen);
int getpeername(int sockfd, struct sockaddr *peeraddr, socklen_t *addrlen);
/*
使用这两个函数，我们可以通过套接字描述符来获取自己的IP地址和连接对端的IP地址，
如在未调用bind函数的TCP客户端程序上，可以通过调用getsockname()函数获取由内核赋予该连接的本地IP地址和本地端口号，
还可以在TCP的服务器端accept成功后，通过getpeername()函数来获取当前连接的客户端的IP地址和端口号。
*/
gethostname、gethostbyname、gethostbyaddr
/*
gethostname() ： 返回本地主机的标准主机名。
gethostbyname(): 通过主机名称获取主机的信息
gethostbyaddr(): 通过一个IPv4的地址来获取主机信息
返回值
gethostname() ： 函数成功，则返回0。如果发生错误则返回-1。错误号存放在外部变量errno中。
gethostbyname(): 返回hostent结构体类型指针
gethostbyaddr(): 返回hostent结构体类型指针
*/
#include <netdb.h>
#include <unistd.h>
int gethostname(char *name, size_t len);
struct hostent* gethostbyname(const char *name);
struct hostent * gethostbyaddr(const char * addr, socklen_t len, int family);
/*
gethostname() ：
接收缓冲区name，其长度必须为len字节或是更长,存获得的主机名。
接收缓冲区name的最大长度
gethostbyname():
传入值是域名或者主机名，例如"www.google.cn"等等。传出值，是一个hostent的结构。
gethostbyaddr():
addr：指向网络字节顺序地址的指针。
len： 地址的长度，在AF_INET类型地址中为4。
type：地址类型，应为AF_INE
*/
僵进程与SIGCHLD信号
一个进程执行了exit系统调用退出时会向父进程发送SIGCHLD信号，而其父进程并没有为它收尸(调用wait或waitpid来获得它的结束状态，如进程ID、终止状态等等)的进程。
设置僵死状态的目的是维护子进程的信息，以便父进程在以后某个时候获取。
如何避免僵尸进程：
1、通过signal(SIGCHLD, SIG_IGN)通知内核对子进程的结束不关心，由内核回收。
2、父进程调用wait/waitpid等函数等待子进程结束，如果尚无子进程退出wait会导致父进程阻塞。waitpid可以通过传递WNOHANG使父进程不阻塞立即返回。
3、如果父进程很忙可以用signal注册信号处理函数，在信号处理函数调用wait/waitpid等待子进程退出。
4、通过两次调用fork。父进程首先调用fork创建一个子进程然后waitpid等待子进程退出，子进程再fork一个孙进程后退出。这样子进程退出后会被父进程等待回收，而对于孙子进程其父进程已经退出所以孙进程成为一个孤儿进程，孤儿进程由init进程接管，孙进程结束后，init会等待回收。
wait
//成功，wait会返回被收集的子进程的进程ID，如果调用进程没有子进程，调用就会失败，此时wait返回-1，同时errno被置为ECHIL
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
pid_t wait(int *status);
/*
进程一旦调用了wait，就立即阻塞自己.
wait系统调用会使父进程暂停执行，直到它的一个子进程结束为止。
返回的是子进程的PID，它通常是结束的子进程
状态信息允许父进程判定子进程的退出状态，即从子进程的main函数返回的值或子进程中exit语句的退出码。
如果status不是一个空指针，状态信息将被写入它指向的位置
*/
waitpid
//返回值：如果成功返回等待子进程的ID，失败返回-1
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);
/*
status:如果不是空，会把状态信息写到它指向的位置，与wait一样
options：允许改变waitpid的行为，最有用的一个选项是WNOHANG,它的作用是防止waitpid把调用者的执行挂起
----------------------------------------------------------------------------
|-对于waitpid的p i d参数的解释与其值有关：
|-
|-pid == -1 等待任一子进程。于是在这一功能方面waitpid与wait等效。
|-
|-pid > 0 等待其进程I D与p i d相等的子进程。
|-
|-pid == 0 等待其组I D等于调用进程的组I D的任一子进程。换句话说是与调用者进程同在一个组的进程。
|-
|-pid < -1 等待其组I D等于p i d的绝对值的任一子进程
----------------------------------------------------------------------------
*/
wait与waitpid区别
在一个子进程终止前， wait 使其调用者阻塞，而waitpid 有一选择项，可使调用者不阻塞。
waitpid并不等待第一个终止的子进程—它有若干个选择项，可以控制它所等待的特定进程。
实际上wait函数是waitpid函数的一个特例。waitpid(-1, &status, 0);