Книга: Операционная система UNIX

Пример использования сокетов

Пример использования сокетов

В заключение приведем пример использования сокетов для организации межпроцессного взаимодействия. Поскольку в данном разделе не затрагиваются сетевые вопросы, то и сокеты, которые будут использованы в примере, принадлежат домену UNIX. Как и в предыдущих примерах, функциональность нашей распределенной системы не отличается разнообразием: клиент посылает серверу сообщение "Здравствуй, Мир!", а сервер отправляет его обратно клиенту, который после получения выводит сообщение на экран.

В примере использованы сокеты датаграмм, которые в домене UNIX практически не отличаются от сокетов потока. В качестве адреса сервера предлагается имя файла ./echo.server (мы полагаем, что в системе запущен только один сервер из данного каталога). Предполагается, что клиенты заранее знают этот адрес. Сервер связывает созданный сокет с этим локальным адресом и таким образом регистрируется в системе. Начиная с этого момента он готов к получению и обработке сообщений. Сервер начинает бесконечный цикл, ожидая сообщений от клиентов, блокируясь на вызове recvfrom(2). При получении сообщения сервер отправляет его обратно, вызывая sendto(2).

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/un.h>
#define MAXBUF 256 char
buf[MAXBUF];
main() {
 struct sockaddr_un serv_addr, clnt_addr;
 int sockfd;
 int saddrlen, caddrlen, max caddrlen, n;
 /* Создадим сокет */
 if ((sockfd = socket(AF_UNIX, SOCK_DGRAM, 0)) < 0} {

  printf("Невозможно создать сокетn");
  exit(1);
 }
 /* Свяжем сокет с известным локальным адресом. Поскольку адрес
    в домене UNIX представляет собой имя файла, который будет
    создан системным вызовом bind(2), сначала удалим файл с этим
    именем в случае, если он сохранился от предыдущего запуска
    сервера */
 unlink("./echo_server");
 bzero(&serv_addr, sizeof(serv_addr));
 serv_addr.sun_family = AF_UNIX;
 strcpy(serv_addr.sun_path, "./echo.server");
 saddrlen =
  sizeof(serv_addr.sun_family) + strlen(serv_addr.sun_path);
 if (bind(sockfd, (struct sockaddr*)&serv_addr,
  saddrlen) < 0) {
  printf("Ошибка связывания сокета с адресомn");
  exit(1);
 }
 /* Теперь запустим бесконечный цикл чтения сообщений от
    клиентов и отправления их обратно */
 max_caddrlen = sizeof(clnt_addr);
 for(;;) {
  caddrlen = max_caddrlen;
  n = recvfrom(sockfd, buf, MAXBUF, 0,
   (struct sockaddr*)&clnt_addr, &caddrlen);
  if (n < 0) {
   printf("Ошибка приемаn");
   exit(1);
  }
  /* Благодаря вызову recvfrom(2), мы знаем адрес клиента,
     от которого получено сообщение. Используем этот адрес
     для передачи сообщения обратно отправителю */
  if (sendto(sockfd, buf, n, 0,
   (struct sockaddr*)&clnt_addr, caddrlen) != n) {
   printf("Ошибка передачиn");
   exit(1);
  }
 }
}

Клиент создает сокет датаграмм и связывает его со своим уникальным адресом. Уникальность адреса определяется уникальностью имени файла. Поскольку одновременно могут работать несколько клиентов, возникает задача выполнения условия уникальности. Для этого мы используем функцию mktemp(3C), позволяющую по заданному шаблону /tmp/clnt.XXXX и на основании идентификатора текущего процесса получить уникальное имя, заменяя соответствующим образом символы 'X'. Связывание сокета позволяет при отправлении сообщения неявно указать его "адрес отправителя", так что серверу не составляет труда отправить сообщение обратно.

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include < sys/un.h>
char *msg = "Здравствуй, Мир!n";
#define MAXBUF 256
char buf[MAXBUF];
main() {
 struct sockaddr_un serv_addr, clnt_addr;
 int sockfd;
 int saddrlen, caddrlen, msglen, n;
 /* Установим адрес сервера, с которым мы будем обмениваться
    данными. Для этого заполним структуру данных sockaddr_un,
    которую будем использовать при отправлении данных серверу
    с помощью вызова sendto(). Значение адреса известно
    по предварительной договоренности */
 bzero(&serv_addr, sizeof(serv_addr));
 serv_addr.sun_family = AF_UNIX;
 strcpy(serv_addr.sun_path, "./echo.server");
 saddrlen = sizeof(serv_addr.sun_family) +
 strlen(serv_addr.sun_path);
 /* Создадим сокет датаграмм */
 if ((sockfd = socket(AF_UNIX, SOCK_DGRAM, 0)) < 0) {
  printf("Невозможно создать сокетn");
  exit(1);
 }
 /* Необходимо связать сокет с некоторым локальным адресом,
    чтобы сервер имел возможность возвратить посланное сообщение.
    Этот адрес должен быть уникальным в пределах коммуникационного
    домена - т.е. данной операционной системы. Для обеспечения
    этого условия, воспользуемся функцией mktemp(3C), которая
    возвращает уникальное имя, основанное на представленном
    шаблоне и идентификаторе нашего процесса PID */
 bzero(&clnt_addr, sizeof(clnt_addr));
 clnt_addr.sun_family = AF_UNIX;
 strcpy(clnt_addr.sun_path, "/tmp/clnt.XXXX");
 mktemp(clnt_addr.sun_path);
 caddrlen =
  sizeof(clnt addr.sun_family) + strlen(clnt_addr.sun_path);
 if (bind(sockfd, (struct sockaddr*)&clnt_addr,
  caddrlen) < 0) {
  printf("Ошибка связывания сокетаn");
  exit(1);
 }
 /* Итак, отправляем сакраментальное приветствие */
 msglen = strlen(msg);
 if (sendto(sockfd, msg, msglen, 0,
  (struct sockaddr*)&serv addr, saddrlen) != msglen) {
  printf("Ошибка передачи сообщенияn");
  exit(1);
 }
 /* Прочитаем эхо*/
 if ((n = recvfrom(sockfd, buf, MAXBUF, 0, NULL, 0)) < 0) {
  printf("Ошибка получения сообщенияn");
  exit(1);
 }
 /* И выведем его на экран */
 printf("Эхо: %sn", buf);
 /* Уберем за собой */
 close(sockfd);
 unlink(clnt_addr.sun_path);
 exit(0);
}

Оглавление книги