关于进程间通信的内容,查看这里:§ 使用 pipe 进程间通信 · 语雀 (yuque.com)

现在将进程间通信方法运用到网络代码中,可以创建一个功能更加强大的服务器。

保存消息的回声服务器端

之前,我们创建过一个回声服务器端。这里我们加一个要实现的功能:将客户端传输过来的字符串保存到文件中。

服务器端 客户端
V00:回声 发送字符串
v01:多进程,父进程负责读,子进程负责写,
使用 sigaction 信号机制消灭僵尸进程
发送字符串
v02:保存消息,使用 pipe 实现进程间通信 发送字符串

我们将该任务委托给另外的进程。创建另外的进程,从向客户端提供服务的进程读取字符串消息。

下面是示例代码

  1. #include <stdio.h>
  2. #include <stdlib.h>
  3. #include <string.h>
  4. #include <unistd.h>
  5. #include <sys/wait.h>
  6. #include <arpa/inet.h>
  7. #include <sys/socket.h>
  8. #define BUF_SIZE 100
  9. void error_handling(char *message);
  10. void read_childproc(int sig);
  11. int main(int argc, char *argv[]) {
  12. int serv_sock, clnt_sock;
  13. struct sockaddr_in serv_adr, clnt_adr;
  14. int fds[2];
  15. pid_t pid;
  16. struct sigaction act;
  17. socklen_t adr_sz;
  18. int str_len, state;
  19. char buf[BUF_SIZE];
  20. if (argc != 2) {
  21. printf("Usage: %s <port> \n", argv[0]);
  22. exit(1);
  23. }
  24. // 使用信号机制
  25. act.sa_handler = read_childproc;
  26. sigemptyset(&act.sa_mask);
  27. act.sa_flags = 0;
  28. state = sigaction(SIGCHLD, &act, 0);
  29. // 建立套接字
  30. serv_sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
  31. memset(&serv_adr, 0, sizeof(serv_adr));
  32. serv_adr.sin_family = AF_INET;
  33. serv_adr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
  34. serv_adr.sin_port = htons(atoi(argv[1]));
  35. // bind与本地连接
  36. if (bind(serv_sock, (struct sockaddr*)&serv_adr, sizeof(serv_adr)) == -1)
  37. error_handling("bind() error");
  38. // listen监听状态
  39. if (listen(serv_sock, 5) == -1)
  40. error_handling("listen() error");
  41. // 使用 pipe 管道实现进程间通信
  42. pipe(fds);
  43. // 用于保存文件的子进程1
  44. pid = fork();
  45. if (pid == 0) {
  46. FILE *fp = fopen("echomsg.txt", "wt");
  47. char msgbuf[BUF_SIZE];
  48. int i, len;
  49. for (i=0; i<10; i++) {
  50. len = read(fds[0], msgbuf, BUF_SIZE); // 向内存中读取消息
  51. fwrite((void*) msgbuf, 1, len, fp);
  52. }
  53. fclose(fp);
  54. return 0;
  55. }
  56. while(1) {
  57. // 主进程负责读
  58. adr_sz = sizeof(clnt_adr);
  59. clnt_sock = accept(serv_sock, (struct sockaddr*)&clnt_adr, &adr_sz);
  60. if (clnt_sock == -1)
  61. continue;
  62. else
  63. puts("new client connected...");
  64. // 用于向客户端发送回声的子进程2
  65. pid = fork();
  66. if (pid == 0) {
  67. close(serv_sock);
  68. while((str_len=read(clnt_sock, buf, BUF_SIZE)) != 0) {
  69. write(clnt_sock, buf, str_len); // 向内存中写信息
  70. write(fds[1], buf, str_len);
  71. }
  72. close(clnt_sock); // 关闭子进程2的套接字描述符
  73. puts("client disconnected...");
  74. return 0;
  75. }
  76. else close(clnt_sock); // 关闭主进程的套接字描述符
  77. }
  78. close(serv_sock); // 关闭子进程1的套接字描述符
  79. return 0;
  80. }
  81. void read_childproc(int sig) {
  82. pid_t pid;
  83. int status;
  84. pid = waitpid(-1, &status, WNOHANG);
  85. printf("removed proc id: %d \n", pid);
  86. }
  87. void error_handling(char *message) {
  88. fputs(message, stderr);
  89. fputc('\n', stderr);
  90. exit(1);
  91. }

这个程序所拥有的模块如下:

§ 使用进程间通信建立服务器 - 图1

如果想构建更大型的程序

前面讲解了并发服务器的实现模型,至此,可能大家心里会有新的想法,比如:

我想利用进程和管道编写聊天室程序,使得多个客户端进行通话,应该从哪着手呢?

如果仅用进程和管道构建具有复杂功能的服务器端,程序员需要有相当熟练的编程经验。因此,以后还会学到其他的模型扩展,我们之前学习的东西只是搭建复杂模型的第一步。