多线程编程以及socket编程_Linux程序设计4chapter15

看了Linux程序设计4中文版，学习了多线程编程和socket编程。本文的程序参考自Linux程序设计4的第15章。

设计了一个客户端程序，一个服务端程序。使用TCP协议进行数据传输。

客户端进程创建了一个客户端使用的socket，一个socket地址结构体。设置这个socket地址结构体的端口和地址为要连接的服务端的端口和ip。然后使用客户端的socket尝试连接服务端（connect），如果连接失败直接退出。如果连接成功，则使用这个连接成功的socket进行数据传输（send和recv）。首先向服务端发送一个字节字符型数据，然后接收服务端102个字节字符型数据，不断循环。如果发送和接受出错被捕获到的话（res=-1），关闭socket，退出进程。

服务端程序使用了一个sever_socket，并把这个socket与本机的ip和监听的端口进行绑定，并监听这个socket，accept远端来的连接。Accept成功一次就会获得一个client_socket。这时创建一个新线程，并把这个这个client_socket作为线程参数传给新线程。一个新线程服务一个远端连接，处理他们的数据传输请求（不断的收发数据，循环）。

gcc client2.c -o client2 -lpthread

gcc server2.c -o server2 -lpthread

这个客户和服务端程序有一个很奇特的现象，就是服务端启动之后，接收客户端的连接，每个连接创建一个新线程进行服务。当有多个客户端程序连接服务端（打开多个终端窗口开程序），所有的客户端都在疯狂与服务端进行数据传输时，把其中一个客户端程序（Ctrl+C）掉，这时服务端的进程也会立刻终止，而服务端的终止会连带把其他正在传输数据的客户端进程一起终止掉。对应的出错的客户端和服务端的代码为如下所示。（PS：结束掉客户端不是每次都让服务端挂掉，有时候会使得服务端recv出错返回-1，被捕获，然后安全退出线程，进程依然安全。）

针对这个现象我做了一些测试。1、把客户端改为只收，服务端改为只发。

（客户端崩掉会导致服务端的send的res=-1，100%被捕获到，从而安全退出线程，不会威胁整个进程。

服务端崩掉会导致客户端recv出错为0，但没有被捕获，使得客户端在收不到数据的情况下一直死循环。客户端没有阻塞，recv的返回值是0。）

2、把客户端改为只发，服务端只收。

（客户端崩掉会导致服务端recv出错为0，但没有被捕获，从而多个线程无法退出，在死循环。

服务端崩掉会导致客户端send出错为-1，被捕获，从而安全退出。）

所以上面的奇特现象出现的原因是：

在对端崩溃之后，send出错只会返回-1，而recv出错有时返回-1，大多数时候返回0。只有在recv出错为0没有被捕获，而又继续send，才会导致进程立刻死亡（此时无法捕获send的错误）。

解决办法是：

两端的程序增加捕获recv的出错为0的情况，具体代码是if((res==-1)||(res==0))。这样无论哪端崩掉，对端都能够捕获出错的情况，处理出错的情况，不会出现进程突然死亡现象。

Client2.C程序：

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

#include <stdio.h>

#include <netinet/in.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <unistd.h>

#include <stdlib.h>

int main(int argc,char* argv[])

{                                          //测试方法，把client2和server2放在相同

int sockfd;                              //或者不同文件夹下都可以

int len,i,res;                             //一个终端运行./client2  另外一个终端

struct sockaddr_in address;                //运行  ./server2 就可以看到结果了

int result;

char ch = 'A';                        //奇怪，一个client运行多个版本，每次获取的

char buff[1024];                     //居然是同一个socket。改个名字也不行

sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);              //

printf("socket is %d\n",sockfd);

address.sin_family = AF_INET;

address.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.131.129");

address.sin_port = htons(9734);

len = sizeof(address);

result = connect(sockfd,(struct sockaddr*)&address,len);

if(result == -1)

{

perror("oops:client1");

exit(-1);

}

memset(buff,0,1024);

i = 0;

//for(i=0;i<100;i++)

for(;;)

{

res = send(sockfd,&ch,1,0);

if(res==-1)

{

printf("send error,res is %d,exiting program\n",res);

close(sockfd);

return(-1);

}

i++;

memset(buff,0,102);

res = recv(sockfd,buff,102,0);

if(res==-1)                         //if((res==-1)||(res==0))

{

printf("recv error,res is %d,exiting program\n",res);

close(sockfd);

return(-1);

}

printf("socket:%d,buff is %s,i is %d\n",sockfd,buff,i);

/**/

}

printf("exiting program\n");

close(sockfd);

return 0;

}

Server2.C程序：

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

#include <stdio.h>

#include <netinet/in.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <unistd.h>

#include <stdlib.h>

#include <pthread.h>

void* thread1(void* arg)

{

int client_sock;

char buff[1024];

char ch;

int i,res;

memset(buff,0,1024);

strncpy(buff,"this is server",14);

client_sock = (int)arg;

printf("para from main thread,socket = %d\n",client_sock);

printf("before sending,buff is:%s\n",buff);

//for(i=0;i<100;i++)

for(;;)

{

//res = read(client_sock,&ch,1);

//if(res==-1)

//{

//      printf("read error\n");

//      close(client_sock);

//      break;

//      //pthread_exit((void*)(-1));

//}

res = recv(client_sock,&ch,1,0);

if(res==-1)

//if((res==-1)||(res==0))

{

printf("recv error!res is %d\n",res);

close(client_sock);

break;

//pthread_exit((void*)(-1));

}

res = send(client_sock,buff,102,0);

if(res==-1)

{

printf("send error,res is %d\n",res);

close(client_sock);

break;

//pthread_exit((void*)(-1));

}

/**/

}

printf("exiting thread\n");

close(client_sock);

return ((void*)0);

}

int main(int argc,char* argv[])

{

int result,re;

pthread_t a_thread;

int server_sockfd,client_sockfd;

int server_len,client_len;

struct sockaddr_in server_address;

struct sockaddr_in client_address;

server_sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);

server_address.sin_family = AF_INET;

server_address.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.131.129");

server_address.sin_port = htons(9734);         //注意这里的sin_port是两个字节的

server_len = sizeof(server_address);

result = bind(server_sockfd,(struct sockaddr*)&server_address,server_len);

if(result!=0)

{

printf("bind failed\n");

exit(1);

}

result = listen(server_sockfd,5);

if(result!=0)

{

printf("listen failed\n");

exit(1);

}

while(1)

{

char ch;

printf("server waiting\n");

client_len = sizeof(client_address);

client_sockfd = accept(server_sockfd,(struct sockaddr *)&client_address,&client_len);

printf("accept one client,socket:%d\n",client_sockfd);

re = pthread_create(&a_thread,NULL,thread1,(void*)client_sockfd);

if(re!=0)

{

printf("create thread failed\n");

exit(EXIT_FAILURE);

}

//read(client_sockfd,&ch,1);

//ch++;

//write(client_sockfd,&ch,1);

//close(client_sockfd);

}

return 0;

}