linux网络编程之socket(七):一个进程发起多个连接和gethostbyname等函数

一、在前面讲过的最简单的回射客户/服务器程序中,一个客户端即一个进程,只会发起一个连接,只要稍微修改一下就可以让一个客户端发起多个连接,然后只利用其中一个连接发送数据。

先来认识一个函数getsockname

  #include <sys/socket.h>   int getsockname(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

利用此函数可以得到某连接sockfd的地址信息,如ip地址和端口,这可以帮助我们判断发起了多少个连接。

我们假设一个客户端发起了5个连接,如下图:

此时根据以前说过的fork程序,服务器端会产生5个子进程对其进行服务。

修改过后的客户端程序如下:

/*************************************************************************
    > File Name: echoser.c
    > Author: Simba
    > Mail: dameng34@163.com
    > Created Time: Fri 01 Mar 2013 06:15:27 PM CST
 ************************************************************************/

#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<errno.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<netinet/in.h>
#include<string.h>
#include "read_write.h"

#define ERR_EXIT(m) \
    do { \
        perror(m); \
        exit(EXIT_FAILURE); \
    } while (0)

void do_echocli(int sock)
{

    char sendbuf[1024] = {0};
    char recvbuf[1024] = {0};

    while (fgets(sendbuf, sizeof(sendbuf), stdin) != NULL)
    {


        writen(sock, sendbuf, strlen(sendbuf));

        int ret = readline(sock, recvbuf, sizeof(recvbuf)); //按行读取
        if (ret == -1)
            ERR_EXIT("read error");
        else if (ret  == 0)   //服务器关闭
        {
            printf("server close\n");
            break;
        }

        fputs(recvbuf, stdout);

        memset(sendbuf, 0, sizeof(sendbuf));
        memset(recvbuf, 0, sizeof(recvbuf));

    }

    close(sock);
}

int main(void)
{
    int sock[5];
    int i;
    for (i = 0; i < 5; i++)
    {
        if ((sock[i] = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP)) < 0)
            //  listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)
            ERR_EXIT("socket error");

        struct sockaddr_in servaddr;
        memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
        servaddr.sin_family = AF_INET;
        servaddr.sin_port = htons(5188);
        servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
        /* inet_aton("127.0.0.1", &servaddr.sin_addr); */

        if (connect(sock[i], (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0)
            ERR_EXIT("connect error");

        struct sockaddr_in localaddr;
        socklen_t addrlen = sizeof(localaddr);
        if (getsockname(sock[i], (struct sockaddr *)&localaddr, &addrlen) < 0)
            ERR_EXIT("getsockname error");
        /* getpeername()获取对等方的地址 */
        printf("local ip=%s port=%d\n", inet_ntoa(localaddr.sin_addr),
               ntohs(localaddr.sin_port));
    }
    /* 一个进程也可以发起多个socket连接,因为每次的端口号都不同 */
    do_echocli(sock[0]); //发起5个套接字连接,但只借助第一个套接口通信

    return 0;
}

在上述程序中,我们发起5个sock连接,但只是使用sock0通信,且利用getsockname 打印5个连接的信息。

先运行服务器程序,再运行客户端,输出如下:

simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/UNP/socket$ ./echocli_5sock  local ip=127.0.0.1 port=53094 local ip=127.0.0.1 port=53095 local ip=127.0.0.1 port=53096 local ip=127.0.0.1 port=53097 local ip=127.0.0.1 port=53098 ferwgeht ferwgeht

即每个连接的ip地址是一样的,但端口号不同,服务器方面通过accept返回的信息也打印出连接信息,如下:

simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/UNP/socket$ ./echoser_recv_peek  recv connect ip=127.0.0.1 port=53094 recv connect ip=127.0.0.1 port=53095 recv connect ip=127.0.0.1 port=53096 recv connect ip=127.0.0.1 port=53097 recv connect ip=127.0.0.1 port=53098 ferwgeht

由于是多个连接,当客户端关闭而导致服务器子进程read 返回0退出进程时,很可能会产生僵尸进程,如下图:

最简单的办法就是父进程直接忽略SIGCHLD信号,即signal(SIGCHLD, SIG_IGN);

如果我们想要捕获SIGCHLD信号的话,在信号处理函数中不能只调用一次wait/waitpid 函数,因为客户端退出发出FIN段的时机是不一定的,如果都能按一定时间顺序发送给5个服务器子进程,即子进程发生SIGCHLD信号给父进程的时间有前后之分,那handler函数会被调用多次,则是允许的,也不会产生僵尸进程;但当多个SIGCHLD信号同时到达,因为不可靠信号不能排队导致信号只保存一个,即其余信号会丢失,则产生的僵尸进程个数是不确定的,因为按前面所说取决于5个SIGCHLD信号到达的次序。解决的办法很简单,只要在handler函数中while 循环一下就ok 了,即使5个信号同时到达,只要接收到一个SIGCHLD信号,则5个子进程都会被清理掉,如下所示:

signal(SIGCHLD, handler);
.....................

void handler(int sig)
{
    /*  wait(NULL); //只能等待第一个退出的子进程 */
   
    while (waitpid(-1, NULL, WNOHANG) > 0)
        ;
}

二、与前面说的getsockname 类似的函数还有getpeername、gethostname、gethostbyname、gethostbyaddr 、getaddrinfo、

getifaddrs, freeifaddrs、getnameinfo 等,现在着重来看一下gethostname 和 gethostbyname 的使用。

 #include <unistd.h>    int gethostname(char *name, size_t len);

 #include <netdb.h> struct hostent *gethostbyname(const char *name);

gethostname 可以得到主机名,而gethostbyname 可以通过主机名得到一个结构体指针,可以通过此结构体得到与主机相关的ip地址信息等。

       The hostent structure is defined in <netdb.h> as follows:            struct hostent {                char  *h_name;            /* official name of host */                char **h_aliases;         /* alias list */                int    h_addrtype;        /* host address type */                int    h_length;          /* length of address */                char **h_addr_list;       /* list of addresses */            }            #define h_addr h_addr_list[0] /* for backward compatibility */

下面写个小程序测试一下:

#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<errno.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<netinet/in.h>
#include<string.h>
#include<netdb.h>

#define ERR_EXIT(m) \
    do { \
        perror(m); \
        exit(EXIT_FAILURE); \
    } while (0)

int getlocalip(char *ip)
{
    char host[100] = {0};
    if (gethostname(host, sizeof(host)) < 0)
        return -1;

    struct hostent *hp;
    if ((hp = gethostbyname(host)) == NULL)
        return -1;
    //  #define h_addr h_addr_list[0]
    strcpy(ip, inet_ntoa(*(struct in_addr *)hp->h_addr_list[0]));

    return 0;
}

int main(void)
{
    char host[100] = {0};
    if (gethostname(host, sizeof(host)) < 0)
        ERR_EXIT("gethostname error");

    struct hostent *hp;
    if ((hp = gethostbyname(host)) == NULL)
        ERR_EXIT("gethostbyname error");

    int i = 0;
    while (hp->h_addr_list[i] != NULL)
    {

        printf("%s\n", inet_ntoa(*(struct in_addr *)hp->h_addr_list[i]));
        i++;
    }

    char ip[16] = {0};
    getlocalip(ip);
    printf("local ip : %s\n" , ip);
    return 0;
}

输出如下:

simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/UNP/socket$ ./getiplist 

127.0.1.1

local ip : 127.0.1.1

需要注意的是 hp->h_addr_list 是指针的指针,则hp->h_addr_list[i] 即指针,将其强制转换为struct in_addr 类型的指针,再通过

 inet_ntoa 函数转换成点分十进制的字符串,即 此语句 inet_ntoa(*(struct in_addr *)hp->h_addr_list[i]);  的意思。如果某主机配置了多个ip,则将输出

多个ip地址列表。

参考:

《Linux C 编程一站式学习》

《TCP/IP详解 卷一》

《UNP》

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