linux环境下c语言书写socket服务器程序的步骤和注意事项课件

1、在linux下用c语言编写socket服务器。首先分析需要解决的问题：1. Socket的处理机制。一般的处理方法是在服务端socket初始化和建立监听之后，开启一个while死循环。不断接受传递过来的socket链接请求，如果链接请求成功，开启一个子进程fork，在子进程中对socket进行处理。处理完毕之后，子进程结束退出。经本人测试研究发现了1中框架的几个问题，比较的突出。具体如下。2. 开启子进程容易产生僵尸进程。一开始的代码不完善，在子进程中exit后，父进程没有对其进行操作，导致了子进程成为僵尸进程，处理此问题有3种方法，将在后面进行详细说明。3. Socket的处理容易不严谨，导

2、致程序奔溃。Socket的处理要严谨，否则在程序的运行过程中会出现socket资源不能释放的问题。4. 日志文件的处理。在多进程（线程）处理中会面临一个日志文件不可共享写的问题。本文中的代码均为作者测试使用过，在本文的最后会附上所有代码，如有疑问或者需要可以联系作者，qq：398810897。具体问题分析：1. socket的基本框架（代码文件为server01.c）。在windows和linux下的socket编程基本上是一样的，没有多大的差别，都是遵循着 创建socket、定义socket（socket赋值）、绑定socket、开启监听、socket收发、关闭socket的流程来的，在wi

3、ndows下一开始还需要初始化socket版本，在这里主要针对的linux环境下的socket，所以windows下的东西就不细说了。创建可以收发数据的socket的必须的步骤如下：/创建socketsock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);if(sock<0)printf("socket errorn");return 0;printf("sock-ret=%dn",sock);/网络字节序server.sin_family=AF_INET;server.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;serve

4、r.sin_port=htons(6000);/.MYPORT bzero(&(server.sin_zero),8);setsockopt(sock,SOL_SOCKET ,SO_REUSEADDR,(const char*)&bReuseaddr,sizeof(int);/bindif(ret=bind(sock,(struct sockaddr *)&server,sizeof(struct sockaddr)<0)/*bind()printf("bind errorn");return 0;printf("bind-ret=%

5、dn",ret);ret=-9;if(ret=listen(sock,100)<0)/*listen()printf("listen errorn");return 0; printf("listen-ret=%dn",ret);在socket的创建以及初始化之后，做一个while（1）的死循环进行和客户端的链接。while(1)namelen=sizeof(struct sockaddr_in);/sockaddr_in:地址信息if(msgsock=accept(sock,(struct sockaddr *)&client,

6、&namelen)<0)/*accept()printf("accept errorn");continue;else。如果有客户端链接成功，即开启一个子进程来处理相关的流程。在else中处理这个问题，在这里把else里面的代码贴出来。elseprintf("socket accept from sock=%d,ip=%s,port=%dn",msgsock,inet_ntoa(client.sin_addr),client.sin_port);printf("SOCKET BEGIN=n");if(!fork()/ch

7、ildint sockettemp=msgsock;while(1)char data_bufMAXLINE;/socket recv char ch_send_back300;/socket backint n=0;memset(data_buf,0,MAXLINE);if(0>=(n=recv(sockettemp,data_buf,MAXLINE,0)continue;elsesend(sockettemp,ch_send_back,strlen(ch_send_back),0);close(sockettemp);break;close(sockettemp);printf(&q

8、uot;SOCKET END =n");exit(0);以上就是一个简单的socket服务器程序的框架了。2. 僵尸进程的处理。在程序运行之后，会出现如下的问题，就是fork了子进程之后，父进程便不再处理子进程，导致了僵尸进程的出现。如下图所示，会出现一个server01 <defunct>的僵尸进程：为了避免这个问题的出现，现有四种方式可以处理。(1) 父进程通过wait和waitpid等函数等待子进程结束，这会导致父进程挂起。执行wait()或waitpid()系统调用，则子进程在终止后会立即把它在进程表中的数据返回给父进程，此时系统会立即删除该进入点。在这种情形下就

9、不会产生defunct进程。(2) 如果父进程很忙，那么可以用signal函数为SIGCHLD安装handler。在子进程结束后，父进程会收到该信号，可以在handler中调用wait回收。(3) 如果父进程不关心子进程什么时候结束，那么可以用signal(SIGCLD, SIG_IGN)或signal(SIGCHLD, SIG_IGN)通知内核，自己对子进程的结束不感兴趣，那么子进程结束后，内核会回收，并不再给父进程发送信号(4)fork两次，父进程fork一个子进程，然后继续工作，子进程fork一个孙进程后退出，那么孙进程被init接管，孙进程结束后，init会回收。不过子进程的回收还要自

10、己做。 具体的测试结果：（1） 方法是可以避免僵尸进程的产生，但是效率很低，每一次fork了子进程，父进程都要等到子进程exit了才能继续运行，不适合在并发量很高的服务器程序上使用。（2） 在程序中定义一个signal的函数void proc_child(int SIGNO);然后在server监听了之后，和客户端链接之前，调用此函数signal(SIGCHLD, proc_child);函数的具体实现如下：void proc_child(int SIGNO)int pid = -1;int stat;pid = waitpid(-1, &stat, WNOHANG);具体代码参考se

11、rver02.c。试验结果还是比较满意，在单客户端访问时，效率几乎没什么影响，也不会产生僵尸进程，但是多个客户端，或者长期大量的链接的时候还是会产生僵尸进程。测试环境比较难以搭建。（3） 方法可以，而且简单容易实现，具体代码参考server03.c。（4） 没有测试，所以这里就只好不说了。3. 在测试的过程中发现了由于作者一开始对socket没有释放导致程序不能收发数据的现象。主要是在accept之后，跳出了fork之后没有close造成的。4. 日志文件是一个比较麻烦的问题。一般情况下，日志要写到一起，只能一个一个的进程对文件进行操作，必然影响程序的并发性。这种情况下就需要建立一个缓冲区，将

12、日志的数据保存到缓冲区中，然后在定时刷新，将缓冲区中的数据写到日志里面去。在windows下，作者比较喜欢使用一个动态链接库建立缓冲区的方法来实现，而在linux下，作者使用了一个比较简单的pipe（管道）的方法来实现这个。、具体的代码见server04.附录-代码Server01:/*/#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <memory.h>#include <errno.h>#include <fcntl.h>#include <sys/socket.h>#inc

13、lude <sys/wait.h>#include <netinet/in.h>#include <arpa/inet.h>#include <string.h>#include <signal.h>#define MAXLINE 4096int main()int sock;/server socketstruct sockaddr_in server;/server socketaddr_instruct sockaddr_in client;char msgsock;/client socketint namelen;/sock

14、et addr lengthint bReuseaddr=1;int ret=-9;int client_id=0;/创建socketsock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);if(sock<0)printf("socket errorn");return 0;printf("sock-ret=%dn",sock);/网络字节序server.sin_family=AF_INET;server.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;server.sin_port=htons(6000);/.MYPORT b

15、zero(&(server.sin_zero),8);setsockopt(sock,SOL_SOCKET ,SO_REUSEADDR,(const char*)&bReuseaddr,sizeof(int);/bindif(ret=bind(sock,(struct sockaddr *)&server,sizeof(struct sockaddr)<0)/*bind()printf("bind errorn");return 0;printf("bind-ret=%dn",ret);ret=-9;if(ret=liste

16、n(sock,100)<0)/*listen()printf("listen errorn");return 0; printf("listen-ret=%dn",ret);while(1)namelen=sizeof(struct sockaddr_in);/sockaddr_in:地址信息if(msgsock=accept(sock,(struct sockaddr *)&client,&namelen)<0)/*accept()printf("accept errorn");continue;else

17、printf("socket accept from sock=%d,ip=%s,port=%dn",msgsock,inet_ntoa(client.sin_addr),client.sin_port);printf("SOCKET BEGIN=n");if(!fork()/childint sockettemp=msgsock;while(1)char data_bufMAXLINE;/socket recv char ch_send_back300;/socket backint n=0;memset(data_buf,0,MAXLINE);if(

18、0>=(n=recv(sockettemp,data_buf,MAXLINE,0)continue;elsesend(sockettemp,ch_send_back,strlen(ch_send_back),0);close(sockettemp);break;close(sockettemp);printf("SOCKET END =n");exit(0);else/fatherclose(msgsock);usleep(10);return 0;Server02:/*/#include <stdio.h>#include <stdlib.h>

19、;#include <memory.h>#include <errno.h>#include <fcntl.h>#include <sys/socket.h>#include <sys/wait.h>#include <netinet/in.h>#include <arpa/inet.h>#include <string.h>#include <signal.h>#define MAXLINE 4096void proc_child(int SIGNO)int pid = -1;int

20、stat;pid = waitpid(-1, &stat, WNOHANG);int main()int sock;/server socketstruct sockaddr_in server;/server socketaddr_instruct sockaddr_in client;char msgsock;/client socketint namelen;/socket addr lengthint bReuseaddr=1;int ret=-9;int client_id=0;/创建socketsock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);if(so

21、ck<0)printf("socket errorn");return 0;printf("sock-ret=%dn",sock);/网络字节序server.sin_family=AF_INET;server.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;server.sin_port=htons(6000);/.MYPORT bzero(&(server.sin_zero),8);setsockopt(sock,SOL_SOCKET ,SO_REUSEADDR,(const char*)&bReuseaddr,sizeof

22、(int);/bindif(ret=bind(sock,(struct sockaddr *)&server,sizeof(struct sockaddr)<0)/*bind()printf("bind errorn");return 0;printf("bind-ret=%dn",ret);ret=-9;if(ret=listen(sock,100)<0)/*listen()printf("listen errorn");return 0; printf("listen-ret=%dn",re

23、t);signal(SIGCHLD, proc_child);/signal(SIGCHLD, SIG_IGN);while(1)namelen=sizeof(struct sockaddr_in);/sockaddr_in:地址信息if(msgsock=accept(sock,(struct sockaddr *)&client,&namelen)<0)/*accept()printf("accept errorn");continue;elseprintf("socket accept from sock=%d,ip=%s,port=%d

24、n",msgsock,inet_ntoa(client.sin_addr),client.sin_port);printf("SOCKET BEGIN=n");if(!fork()/childint sockettemp=msgsock;while(1)char data_bufMAXLINE;/socket recv char ch_send_back300;/socket backint n=0;memset(data_buf,0,MAXLINE);if(0>=(n=recv(sockettemp,data_buf,MAXLINE,0)continue;

25、elsesend(sockettemp,ch_send_back,strlen(ch_send_back),0);close(sockettemp);break;close(sockettemp);printf("SOCKET END =n");exit(0);else/fatherclose(msgsock);usleep(10);return 0;void proc_child(int SIGNO)int pid = -1;int stat;pid = waitpid(-1, &stat, WNOHANG);Server03:/*/#include <st

26、dio.h>#include <stdlib.h>#include <memory.h>#include <errno.h>#include <fcntl.h>#include <sys/socket.h>#include <sys/wait.h>#include <netinet/in.h>#include <arpa/inet.h>#include <string.h>#include <signal.h>#define MAXLINE 4096void proc_

27、child(int SIGNO)int pid = -1;int stat;pid = waitpid(-1, &stat, WNOHANG);int main()int sock;/server socketstruct sockaddr_in server;/server socketaddr_instruct sockaddr_in client;char msgsock;/client socketint namelen;/socket addr lengthint bReuseaddr=1;int ret=-9;int client_id=0;/创建socketsock=so

28、cket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);if(sock<0)printf("socket errorn");return 0;printf("sock-ret=%dn",sock);/网络字节序server.sin_family=AF_INET;server.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;server.sin_port=htons(6000);/.MYPORT bzero(&(server.sin_zero),8);setsockopt(sock,SOL_SOCKET ,SO_REUSEADDR,(c

29、onst char*)&bReuseaddr,sizeof(int);/bindif(ret=bind(sock,(struct sockaddr *)&server,sizeof(struct sockaddr)<0)/*bind()printf("bind errorn");return 0;printf("bind-ret=%dn",ret);ret=-9;if(ret=listen(sock,100)<0)/*listen()printf("listen errorn");return 0; pri

30、ntf("listen-ret=%dn",ret);/signal(SIGCHLD, proc_child);signal(SIGCHLD, SIG_IGN);while(1)namelen=sizeof(struct sockaddr_in);/sockaddr_in:地址信息if(msgsock=accept(sock,(struct sockaddr *)&client,&namelen)<0)/*accept()printf("accept errorn");continue;elseprintf("socket

31、accept from sock=%d,ip=%s,port=%dn",msgsock,inet_ntoa(client.sin_addr),client.sin_port);printf("SOCKET BEGIN=n");if(!fork()/childint sockettemp=msgsock;while(1)char data_bufMAXLINE;/socket recv char ch_send_back300;/socket backint n=0;memset(data_buf,0,MAXLINE);if(0>=(n=recv(socket

32、temp,data_buf,MAXLINE,0)continue;elsesend(sockettemp,ch_send_back,strlen(ch_send_back),0);close(sockettemp);break;close(sockettemp);printf("SOCKET END =n");exit(0);else/fatherclose(msgsock);usleep(10);return 0;void proc_child(int SIGNO)int pid = -1;int stat;pid = waitpid(-1, &stat, WNO

33、HANG);Server04/*/#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <memory.h>#include <errno.h>#include <fcntl.h>#include <sys/socket.h>#include <sys/wait.h>#include <netinet/in.h>#include <arpa/inet.h>#include <string.h>#include <signal.h&g

34、t;#define MAXLINE 4096#include "logfile.h"void proc_child(int SIGNO);int main()int sock;/server socketstruct sockaddr_in server;/server socketaddr_instruct sockaddr_in client;char msgsock;/client socketint namelen;/socket addr lengthint bReuseaddr=1;int ret=-9;int client_id=0;FILE * pFile;

35、/日志句柄int pipe_fd2;/管道char ch_log1000;/开启日志进程，打开日志文件，打开管道pFile=SetFileHandle(); if(pipe(pipe_fd)<0) printf("pipe create errorn"); return -1; if(!fork()/开启日志进程while(1)WriteLog(pipe_fd0,NULL,pFile);usleep(100);/100ms刷新一次日志else/WritePipe(pipe_fd1,"LOG-LOGlog process begin.");/打开设备

36、/创建socketsock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);if(sock<0)printf("socket errorn");sprintf(ch_log,"SOCK socket create Error!");/WritePipe(pipe_fd1,ch_log);return 0;printf("sock-ret=%dn",sock);sprintf(ch_log,"SOCK socket create Ok,socket=%d!",sock);/WritePipe(pip

37、e_fd1,ch_log);/网络字节序server.sin_family=AF_INET;server.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;server.sin_port=htons(6000);/.MYPORT bzero(&(server.sin_zero),8);setsockopt(sock,SOL_SOCKET ,SO_REUSEADDR,(const char*)&bReuseaddr,sizeof(int);/bindif(ret=bind(sock,(struct sockaddr *)&server,sizeof(struct so

38、ckaddr)<0)/*bind()printf("bind errorn");sprintf(ch_log,"SOCK socket bind Error!");/WritePipe(pipe_fd1,ch_log);return 0;sprintf(ch_log,"SOCK socket bind Ok!");/WritePipe(pipe_fd1,ch_log);printf("bind-ret=%dn",ret);ret=-9;if(ret=listen(sock,100)<0)/*listen

39、()printf("listen errorn");sprintf(ch_log,"SOCK socket listen Error!");/WritePipe(pipe_fd1,ch_log);return 0; printf("listen-ret=%dn",ret); sprintf(ch_log,"SOCK socket listen Ok!");/WritePipe(pipe_fd1,ch_log);/signal(SIGCHLD, proc_child);signal(SIGCHLD, SIG_IGN)

40、;while(1)printf("accept errorn");namelen=sizeof(struct sockaddr_in);/sockaddr_in:地址信息if(msgsock=accept(sock,(struct sockaddr *)&client,&namelen)<0)/*accept()printf("accept errorn");continue;elsesprintf(ch_log,"SOCK get connect from sock=%d,ip=%s,port=%d",msgs

41、ock,inet_ntoa(client.sin_addr),client.sin_port);/WritePipe(pipe_fd1,ch_log);printf("socket accept from sock=%d,ip=%s,port=%dn",msgsock,inet_ntoa(client.sin_addr),client.sin_port);printf("SOCKET BEGIN=n");if(!fork()/childint sockettemp=msgsock;while(1)char data_bufMAXLINE;/socket recv char ch_send_back300;/socket backint n=0;memset(data_buf,0,MAXLINE);if(0>=(n=recv(sockettemp,data_buf,MAXLINE,0)continue;elsesprintf(ch_log,"SOCK recv data from sock=%d,data=%s",sockettemp,data_buf);/WritePipe(pipe_fd1