网络编程(五)

网络编程(五)

网络服务器超时检测

在网络通信中,很多操作会使得进程阻塞

TCP套接字中的recv/accept/connect

UDP套接字中的recvfrom
超时检测的必要性:

1、避免进程在没有数据时无限制地阻塞

2、当设定的时间到时,进程从原操作返回继续运行

使用select进行超时检测

如果该服务器使用select实现的,可以使用select的最后一个参数做超时检测

#include <sys/time.h>

#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>
int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);

//参数1:需要监控的最大文件描述符的个数,总数

//参数2:指针指向读文件描述符集合表

//参数3:指针指向写文件描述符集合表

//参数4:指针指向异常文件描述符集合表

//参数5:① ② ③

//①NULL--->将select变成阻塞函数

//②0--->仅仅检测文件描述符的状态,然后立即返回,不会置位

//③时间值--->表示select的监控超时时间。时间到达之前select监控到有IO通道活跃,select返回通道路数并置位;超时时间到,select没有监控到任何IO通道有数据,那么select返回0

//返回值:成功返回监控到的有数据发生的通道个数;没有活跃则没有返回,则一直阻塞,失败返回-1

*第四个参数struct timeval timeout

套接字属性

socket--->有socket层,IP层,tcp/udp层属性

getsockopt:获取socket软通道的某项属性值

#include <sys/types.h> /* See NOTES */

#include <sys/socket.h>
int getsockopt(int sockfd, int level, int optname,void *optval, socklen_t *optlen);

//参数1:文件描述符-->标识一个网络软通道

//参数2:level指定控制套接字的层次(SOL_SOCKET,IPPROTO_TCP,IPPROTO_IP)

//参数3:要设置的属性项,根据参数2决定属性项

//参数4:参数3对应的属性值的指针

//参数5:指向参数4大小的指针

setsockopt:设置socket软通道的某项属性值**(socket建立之后就可使用)

#include <sys/types.h> /* See NOTES */

#include <sys/socket.h>
int setsockopt(int sockfd, int level, int optname,const void *optval, socklen_t optlen);

//参数1:文件描述符-->标识一个网络软通道

//参数2:level指定控制套接字的层次(SOL_SOCKET,IPPROTO_TCP,IPPROTO_IP)

//参数3:要设置的属性项,根据参数2决定属性项

//参数4:参数3对应的属性值的指针

//参数5:指向参数4大小

//返回值:成功返回0,失败返回-1,并更新errno



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//超时检测发送方代码
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <strings.h>
#include <string.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
	//1,创建套接字
	int socketFd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
	if(socketFd < 0){
		perror("socket udp client error");
		return -1;
	}
	printf("socket udp client ok!\n");
	//2,设置服务器的IP 地址和端口
	struct sockaddr_in addr;
	bzero(&addr, sizeof(addr));
	//赋值
	addr.sin_family = AF_INET;
	addr.sin_port = htons(8888);//接收方的端口
	addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("224.0.2.88");//组播地址
	//允许组播
	int opt = 1;
	setsockopt(socketFd, IPPROTO_IP, IP_MULTICAST_IF, &opt, sizeof(opt));
	//3,通信
	char buf[256] = {0};
	while(1)
	{
		bzero(buf, sizeof(buf));
		printf("推送一条组播消息:");
		fgets(buf, sizeof(buf), stdin);//从标准输入流中获取数据
		if(0 == strncasecmp("quit", buf, 4))
		{
			printf("结束!\n");
			bzero(buf, sizeof(buf));
			sendto(socketFd, buf, strlen(buf), 0, \
			(struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
			break;
		}
	//发送消息
		sendto(socketFd, buf, strlen(buf), 0, \
		(struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
		printf("send multicast message ok!\n");
	}
	//关闭套接字
	close(socketFd);
	return 0;
}
c 复制代码
//超时检测接收方代码
recvfrom进行超时检测
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <strings.h>
#include <string.h>
#include <netinet/in.h>
#include <errno.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
	//1,创建套接字
	int socketFd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
	printf("socket server ok!\n");
	//2,绑定接收方的IP 地址和端口
	struct sockaddr_in addr;
	bzero(&addr,sizeof(addr));
	addr.sin_family = AF_INET;
	addr.sin_port = htons(8888);//指定的接收方端口,必须和发送方一样
	addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);//任意地址
	bind(socketFd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
	printf("bind ok!\n");
	//3,加入到多播组中
	struct ip_mreq ipaddr;
	bzero(&ipaddr, sizeof(ipaddr));
	ipaddr.imr_multiaddr.s_addr = inet_addr("224.0.2.88");
	ipaddr.imr_interface.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
	setsockopt(socketFd, IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP, &ipaddr,
	sizeof(ipaddr));
	char buf[256] = {0};
	//4,接收多播组中的消息
	//定义存储对方地址信息的结构变量
	struct sockaddr_in otherAddr;
	bzero(&otherAddr, sizeof(otherAddr));
	int len = sizeof(otherAddr);
	while(1)
	{
		bzero(buf, sizeof(buf));
		//设置超时检测
		struct timeval timeout;
		bzero(&timeout, sizeof(timeout));
		timeout.tv_sec = 3;
		//设置
		setsockopt(socketFd, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO,
		&timeout,sizeof(timeout));
		//注意:udp服务器一定要存储发送方的地址信息(没有建立过连接,每一次
		//的发送,都需要知道对方的地址信息!!!)
		int ret = recvfrom(socketFd, buf, sizeof(buf), 0, \
		(struct sockaddr *)&otherAddr, &len);
		if(ret < 0)
		{
			//判断错误码是否为EAGAIN
			if(errno == EAGAIN)
			{
				printf("已超时3秒...");
			}
			else
			{
				perror("recvfrom error");
				break;
			}
		}
		else if(0 == ret){
			printf("组中停止消息的发送~\n");
			break;
		}
		else
		{
			printf("接收的组播消息:%s\n",buf);
		}
	}
	//5,离开多播组
	setsockopt(socketFd, IPPROTO_IP, IP_DROP_MEMBERSHIP, &ipaddr,
	sizeof(ipaddr));
	//6,关闭套接字
	close(socketFd);
	return 0;
}

信号



//信号处理函数:

void handler_func(int signum)

{

;

}

//信号行为结构体

struct sigaction {

void (*sa_handler)(int);//信号处理函数,和signal一样的

void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);

sigset_t sa_mask;

int sa_flags;//标志,可以设置为取消自重启属性

void (*sa_restorer)(void);

};

更改信号默认操作:

signal():信号处理函数===set

signal函数原型:

#include <signal.h>
void (*signal(int signum, void (*handler)(int)))(int);

优化原型:看的更清楚。

//给函数指针类型取别名

#include <signal.h>
typedef void (*sighandler_t)(int);
sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);

功能:进行信号安装

参数:

参数1:需要安装的信号名称

参数2:对于该信号的处理函数(该函数是用户自定义的,且返回值类型void ,形参是一个int的函数的地址)

PS:参数2的位置可以传入:忽略(SIG_IGN) 执行缺省操作(SIG_DFL),信号处理函数的地址

返回值:成功安装完毕的信号处理函数的地址。

sigaction():信号处理函数===set/get

sigaction(信号,处理动作结构,处理动作结构)

① sigaction(SIGALRM, NULL, &act) //获取SIGALRM信号对应的默认处理信息结构

① sigaction(SIGALRM, &act, NULL)//设置SIGALRM信号对应的新的处理信息结构


#include <unistd.h>
unsigned int alarm(unsigned int seconds);

//参数:秒数

//当定时器指定的时间到了时,它就向进程发送SIGALARM信号,信号的默认操作是结束进程.

//注意:每个进程只能有一个闹钟时间。如果在调用alarm时,以前已为该进程设置过闹钟时间,而且它还没有超时,则该闹钟时间的剩余时间值作为本次alarm函数调用的值返回,以前登记的闹钟时间则被新值代换。如果有以前登记的尚未超过的闹钟时间,而新设的闹钟时间值为0,则取消以前的闹钟时间,其剩余时间值仍作为函数的返回值。


c 复制代码
//alarm定时器接收方超时检测代码
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <strings.h>
#include <string.h>
#include <netinet/in.h>
#include <errno.h>
#include <signal.h>
//信号处理函数
void handler_func(int signum)
{
	printf("已超时...\n");
}
int main(int argc, const char *argv[])
{
	//1,创建套接字
	int socketFd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
	printf("socket server ok!\n");
	//2,绑定接收方的IP 地址和端口
	struct sockaddr_in addr;
	bzero(&addr,sizeof(addr));
	addr.sin_family = AF_INET;
	addr.sin_port = htons(8888);//指定的接收方端口,必须和发送方一样
	addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);//任意地址
	bind(socketFd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
	printf("bind ok!\n");
	//3,加入到多播组中
	struct ip_mreq ipaddr;
	bzero(&ipaddr, sizeof(ipaddr));
	ipaddr.imr_multiaddr.s_addr = inet_addr("224.0.2.88");
	ipaddr.imr_interface.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
	setsockopt(socketFd, IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP, &ipaddr,
	sizeof(ipaddr));
	char buf[256] = {0};
	//4,接收多播组中的消息
	//定义存储对方地址信息的结构变量
	struct sockaddr_in otherAddr;
	bzero(&otherAddr, sizeof(otherAddr));
	int len = sizeof(otherAddr);
	//第一步:先获取SIGALRM信号的旧行为
	struct sigaction act;
	bzero(&act, sizeof(act));
	sigaction(SIGALRM, NULL, &act);
	//第二步:设置处理函数+取消recvfrom的自重启属性
	act.sa_handler = &handler_func;
	//act.sa_flags |= SA_RESTART;//启动函数的自重启属性:eg:recvfrom:自重启属性再次陷入阻塞
	act.sa_flags &= ~SA_RESTART;//取消recvfrom再次陷入阻塞
	//第三步:将设置完毕的新行为设置给SIGALRM信号
	sigaction(SIGALRM, &act, NULL);
	while(1)
	{
		bzero(buf, sizeof(buf));
		//使用sigaction函数捕捉SIGALRM信号,给他设置一个处理函数和
		//取消recv函数自带的自重启属性
		//设置超时检测
		alarm(5);//秒到了,会产生SIGALRM信号
		//注意:udp服务器一定要存储发送方的地址信息(没有建立过连接,每一次
		//的发送,都需要知道对方的地址信息!!!)
		int ret = recvfrom(socketFd, buf, sizeof(buf), 0, \
		(struct sockaddr *)&otherAddr, &len);
		if(ret < 0)
		{
			perror("recvfrom error");//perror:interrupt syatem call-->中断系统调用
		//break;加了break此时会直接跳出while循环,不加则继续进行等待接收(超时检
		测)
		}
		else if(0 == ret){
			printf("组中停止消息的发送~\n");
			break;
		}
		else
		{
			printf("接收的组播消息:%s\n",buf);
		}
	}
	//5,离开多播组
	setsockopt(socketFd, IPPROTO_IP, IP_DROP_MEMBERSHIP, &ipaddr,
	sizeof(ipaddr));
	//6,关闭套接字
	close(socketFd);
	return 0;
}
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