linux网络编程之socket(六):利用recv和readn函数实现readline函数

前面的文章中,我们为了避免粘包问题,实现了一个readn函数读取固定字节的数据。如果应用层协议的各字段长度固定,用readn来读是非常方便的。例如设计一种客户端上传文件的协议,规定前12字节表示文件名,超过12字节的文件名截断,不足12字节的文件名用'\0'补齐,从第13字节开始是文件内容,上传完所有文件内容后关闭连接,服务器可以先调用readn读12个字节,根据文件名创建文件,然后在一个循环中调用read读文件内容并存盘,循环结束的条件是read返回0。

字段长度固定的协议往往不够灵活,难以适应新的变化。前面讲过的TFTP协议的各字段是可变长的,以'\0'为分隔符,文件名可以任意长,再看blksize等几个选项字段,TFTP协议并没有规定从第m字节到第n字节是blksize的值,而是把选项的描述信息“blksize”与它的值“512”一起做成一个可变长的字段。

因此,常见的应用层协议都是带有可变长字段的,字段之间的分隔符用换行'\n'的比用'\0'的更常见,如HTTP协议。可变长字段的协议用readn来读就很不方便了,为此我们实现一个类似于fgets的readline函数。

首先来看一个跟read 相似的系统函数recv。

  #include <sys/types.h>  #include <sys/socket.h>  ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);

recv函数与read函数类似,但只能读取套接字描述符,而不能是一般的文件描述符,且多了一个标志参数。

flags参数比较重要的有两个,一个是MSG_OOB,即读取带外数据时候的选项,tcp头部有一个紧急指针16位的值。另一个是MSG_PEEK,即从缓冲区返回数据但不清空缓冲区,这点与read是不同的。

下面使用封装后的recv函数实现readline函数:

/* recv()只能读写套接字,而不能是一般的文件描述符 */
ssize_t recv_peek(int sockfd, void *buf, size_t len)
{
    while (1)
    {

        int ret = recv(sockfd, buf, len, MSG_PEEK); // 设置标志位后读取后不清除缓冲区
        if (ret == -1 && errno == EINTR)
            continue;
        return ret;
    }
}

/* 读到'\n'就返回,加上'\n' 一行最多为maxline个字符 */
ssize_t readline(int sockfd, void *buf, size_t maxline)
{
    int ret;
    int nread;
    char *bufp = buf;
    int nleft = maxline;
    int count = 0;

    while (1)
    {
        ret = recv_peek(sockfd, bufp, nleft);
        if (ret < 0)
            return ret; // 返回小于0表示失败
        else if (ret == 0)
            return ret; //返回0表示对方关闭连接了

        nread = ret;
        int i;
        for (i = 0; i < nread; i++)
        {
            if (bufp[i] == '\n')
            {
                ret = readn(sockfd, bufp, i + 1);
                if (ret != i + 1)
                    exit(EXIT_FAILURE);
                
                return ret + count;
            }
        }
        if (nread > nleft)
            exit(EXIT_FAILURE);
        nleft -= nread;
        ret = readn(sockfd, bufp, nread);
        if (ret != nread)
            exit(EXIT_FAILURE);

        bufp += nread;
        count += nread;
    }

    return -1;

在readline函数中,我们先用recv_peek”偷窥“ 一下现在缓冲区有多少个字符并读取到bufp,然后查看是否存在换行符'\n'。如果存在,则使用readn连通换行符一起读取(清空缓冲区);如果不存在,也清空一下缓冲区, 且移动bufp的位置,回到while循环开头,再次窥看。注意,当我们调用readn读取数据时,那部分缓冲区是会被清空的,因为readn调用了read函数。还需注意一点是,如果第二次才读取到了'\n',则先用count保存了第一次读取的字符个数,然后返回的ret需加上原先的数据大小。

使用 readline函数也可以认为是解决粘包问题的一个办法,即以'\n'为结尾当作一条消息。对于服务器端来说可以在前面的fork程序的基础上把do_service函数更改如下:

void do_echoser(int conn)
{
    char recvbuf[1024];
    while (1)
    {
        memset(recvbuf, 0, sizeof(recvbuf));
        int ret = readline(conn, recvbuf, 1024);
        if (ret == -1)
            ERR_EXIT("readline error");
        else if (ret  == 0)   //客户端关闭
        {
            printf("client close\n");
            break;
        }

        fputs(recvbuf, stdout);
        writen(conn, recvbuf, strlen(recvbuf));
    }
}

客户端的更改也是类似的,不再赘述,测试输出也是正常的。

参考:

《Linux C 编程一站式学习》

《TCP/IP详解 卷一》

《UNP》

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

发表于

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

来自专栏前端杂货铺

node中的Stream-Readable和Writeable解读

在node中,只要涉及到文件IO的场景一般都会涉及到一个类-Stream。Stream是对IO设备的抽象表示,其在JAVA中也有涉及,主要体现在四个类-Inpu...

38790
来自专栏三丰SanFeng

Linux同步机制(二) - 条件变量,信号量,文件锁,栅栏

1 条件变量 条件变量是一种同步机制,允许线程挂起,直到共享数据上的某些条件得到满足。 1.1 相关函数  #include <pthread.h>  pth...

480100
来自专栏java相关

并发基本概念介绍

12250
来自专栏Java学习网

Java中使用Hibernate系列之单向Set-based的关联学习(第四节)

接着学习,后续5个章节中我们将学习Hibernate关联映射的相关知识,前面我们已经映射了一个持久化实体类到表上,现在在这个基础上增加一些类之间的关联,首先我们...

23890
来自专栏微信公众号:Java团长

Java网络爬虫基础知识

Java 网络爬虫具有很好的扩展性可伸缩性,其是目前搜索引擎开发的重要组成部分。例如,著名的网络爬虫工具 Nutch 便是采用 Java 开发,该工具以 Apa...

17020
来自专栏老马寒门IT

Node入门教程(8)第六章:path 模块详解

path 模块详解 path 模块提供了一些工具函数,用于处理文件与目录的路径。由于windows和其他系统之间路径不统一,path模块还专门做了相关处理,屏蔽...

30680
来自专栏Java 源码分析

synchronized 原理分析

synchronized 原理分析 1. 在阅读源码时做了大量的注释,并且做了一些测试分析源码内的执行流程,由于博客篇幅有限,并且代码阅读起来没有 IDE 方...

26430
来自专栏Coding01

看 Laravel 源代码了解 Container

自从上文《看 Laravel 源代码了解 ServiceProvider 的加载》,我们知道 Application (or Container) 充当 Lar...

38750
来自专栏kl的专栏

skywalking源码分析之javaAgent工具ByteBuddy的应用

关于skywalking请看我上一篇博文,其使用javaAgent技术,使得应用接入监控0耦合。今天在分析skywaking过程中,对javaAgent技术有了...

83980
来自专栏菩提树下的杨过

ZooKeeper 笔记(4) 实战应用之【消除单点故障】

关键节点的单点故障(Single Point of Failure)在大型的架构中,往往是致命的。比如:SOA架构中,服务注册中心(Server Registe...

25390

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券