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
c
//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
//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
//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;
}