【C-项目】网盘（一期，线程池版）

轩轶子2024-09-19 16:28

网盘二期

概述

登录服务器后，即可浏览服务器的文件系统。通过命令上传或下载文件。

服务器使用线程池技术

  • 创建两个进程，主进程负责接收退出信号，子进程负责管理线程池。
  • 子进程中的主线程 （包工头） ：监听客户端请求，线程池中的线程请求，退出管道请求
    • 有客户端连接 （来活啦，哪个闲着呢赶紧干活），将其封装成任务，放入任务队列，通知线程池中的空闲线程处理任务
    • 退出管道就绪 （所有人，准备下班！），通知所有线程下班，将退出标志置位1，唤醒所有线程
  • 线程池中的线程 （工人） ：
    • 阻塞在条件变量上，等待任务到来 （摸鱼摸鱼）
    • 有任务到来，从条件变量上醒来 （老大发消息了，看看是啥东西）
    • 判断退出标志是否被置位，如果是，退出线程 （下班下班）
    • 处理任务 （干干干）
    • 任务结束，清理任务 （完活，继续摸鱼）

一期功能

客户端可以使用的命令

命令 解析
ls 显示当前工作目录的所有文件
pwd 显示当前工作目录
cd [dir] 切换工作目录
rm [filename] 删除当前目录下的文件
mkdir [dir] 创建一个新目录
puts [filename] 上传文件
gets [filename] 下载文件

启动

启动服务器

1、在服务器的bin目录下使用Makefile，生成可执行文件

bash 复制代码 
w@Ubuntu20:bin $ make

2、启动服务器

bash 复制代码 
w@Ubuntu20:bin $ ./server ../conf/server.conf

Makefile

makefile 复制代码 
OBJS:=$(wildcard ../src/*.c)
server:$(OBJS)
	gcc $^ -o $@ -I../include -lpthread
clean:
	rm server
  • -I ../include：指定头文件路径
  • -lpthread：链接线程库

启动客户端

1、在客户端的bin的目录下使用Makefile，生成可执行文件

bash 复制代码 
w@Ubuntu20:bin $ make

2、启动客户端

bash 复制代码 
w@Ubuntu20:bin $ ./client client.conf

Makefile

makefile 复制代码 
OBJS:=$(wildcard ../src/*.c)
client:$(OBJS)
	gcc $^ -o $@ -I../include
clean:
	rm client

目录设计

服务器

  • bin：存放二进制文件
  • conf：存放配置文件
  • include：存放头文件
  • src：存放源文件
bash 复制代码 
w@Ubuntu20:bin $ tree ..
..
├── bin
│   ├── Makefile
│   └── server
├── conf
│   └── server.conf
├── include
│   ├── func.h
│   ├── head.h
│   ├── task_queue.h
│   └── thread_pool.h
└── src
    ├── disk_conf.c
    ├── disk_func.c
    ├── disk_handle.c
    ├── disk_server.c
    ├── epoll_ctl.c
    ├── task_queue.c
    ├── tcp_init.c
    └── thread_pool.c

4 directories, 15 files

客户端

bash 复制代码 
w@Ubuntu20:bin $ tree ..
..
├── bin
│   ├── client
│   └── Makefile
├── conf
│   └── client.conf
├── include
│   ├── func.h
│   └── head.h
└── src
    ├── disk_client.c
    ├── disk_conf.c
    ├── disk_func.c
    └── tcp_connect.c

4 directories, 9 files

配置文件

服务器配置文件 server.conf

存放服务器ip地址，服务器port端口，线程池中的线程数量

根据实际情况自行更改

server_ip = 192.168.160.129
server_port = 2000
thread_num = 5

客户端配置文件 client.conf

存放服务器ip地址，服务器port端口

根据实际情况自行更改

server_ip = 192.168.160.129
server_port = 2000

传输文件

使用自定义协议传输：先发送数据长度，再发送数据内容

使用类型

c 复制代码 
//接收发送缓冲区大小
#define BUF_SIZE 1024
//命令中最多有几个参数
#define MAX_WORDNUM 8
//命令一个参数的最大长度
#define MAX_WORDLEN 30

//套接字类型
typedef int socket_t;

//通讯类型
typedef struct {
	socket_t  _sess_fd ;             //对端套接字
	char _sess_buf[BUF_SIZE] ;  //缓冲区
}Session_t, *pSession_t ;

//命令类型
typedef struct {
    int _argc;       //命令中有几个参数
    char _cmd[MAX_WORDNUM][MAX_WORDLEN];
}Cmd_t, *pCmd_t;

//传输文件协议：小货车
typedef struct {
    int _data_len;//货车头，表示数据长度
    char _data[BUF_SIZE];//火车车厢，表示数据
}Truck_t;

服务器

主流程搭建

  1. 父进程---------------------->用来退出程序

    1. 注册SIGCHLD信号（信号到来时，通知子进程退出）
    2. 等待回收子进程资源
    3. 退出程序

  2. 子进程---------------------->管理线程池

    1. 创建一个服务器套接字，开始监听客户端的连接
    2. 创建并启动线程池
    3. 使用epoll管理服务器套接字和退出管道
    4. 监听epfd
      1. 如果有新客户连接，将其加入任务队列，通知线程池处理
      2. 如果收到父进程发来的退出消息，将退出标志置位，通知线程池退出，关闭线程池，销毁线程池，退出程序

工作线程

每个子线程的具体工作

void *child_handle(void *)

参数：任务队列地址（有客户端的套接字）

功能：处理任务（回应客户端的发来的命令）

  1. 循环运行

    1. 如果退出标志被置位，退出线程

    2. 从任务队列中取一个任务

    3. 循环处理任务（接收客户端发来的命令，直到客户退出）

      1. 先接受数据长度（如果为0表示客户退出，break）

      2. 再接收数据到缓冲区

      3. 从缓冲区中取出命令

      4. 如果是命令合法就执行，如果不合法就跳过

命令

ls

  • 功能：发送当前目录下所有文件信息

  • 函数：int do_ls(pSession_t ps);

  • 输入：通信类型（客户端套接字，缓冲区）

  • 实现

    1. 生成一个当前目录的目录流
    2. 循环读取目录流中的每一个目录项
      1. 根据目录项的信息，拼接一条格式化（比如文件类型、文件名、文件大小）后的文件信息
      2. 发送给客户端（先发信息长度，再发信息）
    3. 所有信息发完后，再发送一个结束标识符，告诉客户端命令已完成
    4. 关闭目录流

pwd

  • 功能：发送当前目录

  • 函数：int do_pwd(pSession_t ps);

  • 输入：通信类型（客户端套接字，缓冲区）

  • 实现

    1. 利用getcwd接口获取信息
    2. 发送给客户端（先发信息长度，再发信息）

cd

  • 功能：切换工作目录

  • 函数：int do_cd(pSession_t ps, pCmd_t pcmd);

  • 输入：通信类型（客户端套接字，缓冲区），命令类型

  • 实现

    1. 得到目标目录，就是命令的第二个参数
    2. 切换到目标目录
    3. 回应客户端，将切换后的目录发送过去（先发信息长度，再发信息）

rm

  • 功能：删除文件

  • 函数：int do_rm(pSession_t ps, pCmd_t pcmd);

  • 输入：通信类型（客户端套接字，缓冲区），命令类型

  • 实现

    1. 得到待删除文件，就是命令的第二个参数
    2. 在当前目录下查找是否存在
      1. 如果存在，删除文件，回应客户端删除成功（先发信息长度，再发信息）
      2. 如果不存在，回应客户端删除失败（先发信息长度，再发信息）

mkdir

  • 功能：创建一个新目录

  • 函数：int do_mkdir(pSession_t ps, pCmd_t pcmd);

  • 输入：通信类型（客户端套接字，缓冲区），命令类型

  • 实现

    1. 得到新目录名字，就是命令的第二个参数
    2. 查找此目录是否存在
      1. 如果存在，回应客户端创建失败（先发信息长度，再发信息）
      2. 如果不存在，创建目录，回应客户端创建成功（先发信息长度，再发信息）

gets

  • 功能：下载文件（服务器是下载，客户端是上传）

  • 函数：int do_gets(pSession_t ps, pCmd_t pcmd);

  • 输入：通信类型（客户端套接字，缓冲区），命令类型

  • 实现

    1. 得到文件名字，就是命令的第二个参数
    2. 先接传输标志，如果是1就继续，如果是0就退出程序
    3. 下载文件
      1. 创建一个同名文件
      2. 循环接收文件内容
        1. 先接收数据长度（如果为0表示数据传输完毕，退出）
        2. 根据长度，接收数据
        3. 将数据写入文件
      3. 关闭文件

puts

  • 功能：上传文件（服务器是上传，客户端是下载）

  • 函数：int do_puts(pSession_t ps, pCmd_t pcmd);

  • 输入：通信类型（客户端套接字，缓冲区），命令类型

  • 实现

    1. 得到文件名字，就是命令的第二个参数
    2. 判断该文件类型，如果是普通文件就发送传输标志1，如果不是就发送传输标志0
    3. 如果传输标志是0，退出程序
    4. 上传文件
      1. 打开待上传文件
      2. 循环上传文件内容
        1. 从文件中读取数据到缓冲区（如果返回值为0，表示文件全部读完，break）
        2. 根据读取的字节数量，发送数据（如果返回值为-1，表示对端断开，return -1）
      3. 文件发完后，发送结束标识符，通知对端传输完毕
      4. 关闭文件

客户端

主流程搭建

  1. 从配置文件中取出：服务器的ip地址，port端口号
  2. 连接服务器
  3. 循环从stdin中读取命令

    1. 从stdin中读取一行数据（如果读到quit，结束程序）

    2. 将这一行数据，格式化成命令格式

    3. 判断命令是否合法

      1. 如果不合法，跳过此次循环
      2. 如果合法，将命令发送给服务器

    4. 等待服务器返回数据

      1. 如果命令是cd，pwd，rm，mkdir

        1. 先接数据长度，再接数据，打印命令结果

      2. 如果命令是ls

        1. 循环接收数据
          1. 先接数据长度（如果为0，表示传输完毕，break）
          2. 再接数据，打印命令结果

      3. 如果命令是gets

        1. 下载文件
        2. 先接数据长度，再接数据，打印命令结果

      4. 如果命令是puts

        1. 上传文件
        2. 先接数据长度，再接数据，打印命令结果

代码

服务器代码（4个头文件，8个源文件）

head.h

c 复制代码 
#ifndef __HEAD_H__
#define __HEAD_H__

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

#include <signal.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <dirent.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

//检查系统调用返回值
#define EXIT_CHECK(ret, num, msg) if (ret == num) {\
    do {\
        perror(msg);\
        exit(-1);\
    }while(0); }

#endif

func.h

c 复制代码 
#ifndef __FUNC_H__
#define __FUNC_H__

//接收发送缓冲区大小
#define BUF_SIZE 1024
//命令中最多有几个参数
#define MAX_WORDNUM 8
//命令一个参数的最大长度
#define MAX_WORDLEN 30

//套接字类型
typedef int socket_t;

//通讯类型
typedef struct {
	socket_t  _sess_fd ;             //对端套接字
	char _sess_buf[BUF_SIZE] ;  //缓冲区
}Session_t, *pSession_t ;

//命令类型
typedef struct {
    int _argc;       //命令中有几个参数
    char _cmd[MAX_WORDNUM][MAX_WORDLEN];
}Cmd_t, *pCmd_t;

//传输文件协议：小货车
typedef struct {
    int _data_len;//货车头，表示数据长度
    char _data[BUF_SIZE];//火车车厢，表示数据
}Truck_t;

void conf_get(char *conf, char *ip, int *port, int *thread_num); //从配置文件中获取参数
socket_t tcp_init(char *ip, int port); //返回一个正在监听的tcp类型的服务器套接字
void *child_handle(void* p); //子线程的具体工作
int upload(int fd_socket, char *filename); //上传文件
int download(int fd_socket, char *filename); //下载文件
int epoll_add(int fd, int epfd);   //将fd加入epfd
int epoll_del(int fd, int epfd);   //将fd从epfd里删除
void print_cmd(pCmd_t pcmd); //打印命令
#endif

thread_pool.h

c 复制代码 
#ifndef __THREAD_POOL_H__
#define __THREAD_POOL_H__

#include "head.h"
#include "task_queue.h"

//线程池
typedef struct {
    int _thread_num; //子线程数量
    pthread_t *_pthid;  //子线程数组
    TaskQueue_t _que;   //任务队列
}ThreadPool_t, *pThreadPool_t;

int init_ThreadPool(pThreadPool_t pPool, int thread_num);   //初始化线程池
int boot_ThreadPool(pThreadPool_t pPool);   //启动线程池
int close_ThreadPool(pThreadPool_t pPool);  //关闭线程池
int destory_ThreadPool(pThreadPool_t pPool);                //销毁线程池

#endif

task_queue.h

c 复制代码 
#ifndef __TASK_QUEUE_H__
#define __TASK_QUEUE_H__

#include "head.h"
#include "func.h"

//任务队列节点
typedef struct TaskNode {
    socket_t _clifd; //客户端套接字
    struct TaskNode *_pNext;
}TaskNode_t, *pTaskNode_t;

//任务队列
typedef struct TaskQueue {
    int _size;  //队列大小
    pTaskNode_t _pHead; //队头
    pTaskNode_t _pTail; //队尾

    pthread_cond_t _cond; //条件变量
    pthread_mutex_t _mutex; //互斥锁
    char _flag; //线程退出标志（0-不退出 1-退出）
}TaskQueue_t, *pTaskQueue_t;

int init_TaskQueue(pTaskQueue_t pQueue); //初始化任务队列
int push_TaskQueue(pTaskQueue_t pQueue, pTaskNode_t pNew);//入队
int get_TaskNode(pTaskQueue_t pQueue, pTaskNode_t *ppGet);//得到队头元素，同时出队

#endif

disk_server.c

c 复制代码 
#include "head.h"
#include "func.h"
#include "thread_pool.h"

//信号处理函数，实现异步退出线程池
//父进程收到信号后，通知子进程处理
int exitpipe[2];
void sig_handle(int signum)
{
    printf("signal [%d] is comming!\n", signum);
    write(exitpipe[1], &signum, 4);
}

int main(int argc, char *argv[]) 
{
    //参数：配置文件路径
    if (2 != argc) {
        fprintf(stderr, "Args error!\n");
        return -1;
    }

    //建立父子通信的管道，父进程写exitpipe[1]，子进程读exitpipe[0]
    pipe(exitpipe);

    //父进程用来接收退出信号
    if (fork()) {
        printf("main pid: %d\n", getpid());

        close(exitpipe[0]);
        //注册退出信号
        signal(SIGUSR1, sig_handle);
        
        //回收子进程资源，退出程序
        wait(NULL);
        printf("The thread_pool was already closed, all child_thread were exited!\n");
        exit(0);
    }

    //子进程管理各种请求：客户端，线程池，退出管道
    printf("child pid: %d\n", getpid());
    close(exitpipe[1]);

    //从配置文件中拿到 服务器ip和port,线程数量
    char ip[16] = "";
    int port = 0;
    int thread_num = 0;
    conf_get(argv[1], ip, &port, &thread_num);
    printf("ip:%s, port:%d, thread_num:%d\n", ip, port, thread_num);

    //建立tcp监听
    socket_t fd_server = tcp_init(ip, port);
    EXIT_CHECK(fd_server, -1, "socket_init");
    printf("DiskServer[ip:%s, port:%d] boot...\n", ip, port);

    //建立线程池并启动
    ThreadPool_t pool;
    init_ThreadPool(&pool, thread_num);
    boot_ThreadPool(&pool);
    printf("The thread_pool is already boot!\n");

    //将服务器套接字，退出管道加入epoll管理
    int epfd = epoll_create(1);
    epoll_add(fd_server, epfd);
    epoll_add(exitpipe[0], epfd);

    //监听epfd
    int ready_fd_num = 0;
    struct epoll_event evs[2];
    socket_t fd_client;
    while (1) {
        ready_fd_num = epoll_wait(epfd, evs, 2, -1);

        for (int i = 0; i < ready_fd_num; ++i) {
            if (evs[i].data.fd == fd_server) {
                //有新客户连接, 加入任务队列，通知子线程
                fd_client = accept(fd_server, NULL, NULL);
                pTaskNode_t pNew = (pTaskNode_t)calloc(1, sizeof(TaskNode_t));
                pNew->_clifd = fd_client;

                pthread_mutex_lock(&pool._que._mutex);//加锁
                push_TaskQueue(&pool._que, pNew);//入队
                pthread_cond_signal(&pool._que._cond);//通知子线程处理
                pthread_mutex_unlock(&pool._que._mutex);//解锁
            }

            else if (evs[i].data.fd == exitpipe[0]) {
                //父进程发来退出通知, 读取管道
                int signum;
                read(exitpipe[0], &signum, 4);
                printf("receive signal [%d] , ready exit!\n", signum);

                //将退出标志置位，唤醒所有线程，让它们自行退出
                pool._que._flag = 1;
                pthread_cond_broadcast(&pool._que._cond);

                //关闭线程池，回收线程池资源
                close_ThreadPool(&pool);
                destory_ThreadPool(&pool);

                //退出程序
                exit(0);
            }
        }
    }
    
    return 0;
}

disk_conf.c

c 复制代码 
#include "head.h"

//得到一行中'='符号后面的字符串
static void set_arg(char *line, char *arg)
{
    //将指针偏移到字符=
    char *ptr = strchr(line, '=');
    if (NULL == ptr) {
        fprintf(stderr, "conf_file is error!\n");
        exit(-1);
    }

    //= 后面的字符串
    strcpy(arg, ptr + 2);
}

//从配置文件中获取参数
void conf_get(char *conf, char *ip, int *port, int *thread_num)
{
    FILE *fp = fopen(conf, "r");
    char line[128] = "";
    char buf[128] = "";

    //得到ip
    fgets(line, sizeof(line), fp);
    line[strlen(line) - 1] = '\0';
    set_arg(line, ip);

    //得到port
    memset(buf, 0, sizeof(buf));
    memset(line, 0, sizeof(line));
    fgets(line, sizeof(line), fp);
    line[strlen(line) - 1] = '\0';
    set_arg(line, buf);
    *port = atoi(buf);

    //得到thead_num
    memset(buf, 0, sizeof(buf));
    memset(line, 0, sizeof(line));
    fgets(line, sizeof(line), fp);
    line[strlen(line) - 1] = '\0';
    set_arg(line, buf);
    *thread_num = atoi(buf);

    fclose(fp);
}

disk_handle.c

c 复制代码 
#include "head.h"
#include "func.h"
#include "task_queue.h"

//静态函数的可见域是本文件
//向客户端发送命令结果
static int do_ls(pSession_t ps);
static int do_pwd(pSession_t ps);
static int do_cd(pSession_t ps, pCmd_t pcmd);
static int do_rm(pSession_t ps, pCmd_t pcmd);
static int do_mkdir(pSession_t ps, pCmd_t pcmd);
static int do_puts(pSession_t ps, pCmd_t pcmd);
static int do_gets(pSession_t ps, pCmd_t pcmd);
//将文件类型从int转成char*
static void file_type(mode_t mode, char *type);


//线程清理函数
void clean_func(void *p)
{
    pTaskQueue_t pQue = (pTaskQueue_t)p;
    pthread_mutex_unlock(&pQue->_mutex);
}

//子线程的具体工作，回应客户端发来的命令
void *child_handle(void *p)
{
    //参数是任务队列
    pTaskQueue_t pQue = (pTaskQueue_t)p;

    pTaskNode_t pCur = NULL;  //定义一个任务节点，用来接收任务
    pSession_t ps = (pSession_t)calloc(1, sizeof(Session_t)); //定义一个通信类型，用来传递客户端套接字和缓冲区
    int data_len = -1;  //数据长度
    Cmd_t cmd; //定义一个命令类型，用来接命令
    int ret = -1;

    while (1) {
        //如果退出标志为1，退出线程
        if (1 == pQue->_flag) {
            printf("thread exit!\n");
            free(ps);
            ps = NULL;
            pthread_exit(NULL);
        }

        //从任务队列中取一个任务
        pthread_mutex_lock(&pQue->_mutex);
        pthread_cleanup_push(clean_func, pQue);//线程清理
        if (0 == pQue->_size) {
            pthread_cond_wait(&pQue->_cond, &pQue->_mutex);//等待任务
        }
        get_TaskNode(pQue, &pCur);//得到任务
        pthread_mutex_unlock(&pQue->_mutex);

        //处理任务
        ps->_sess_fd = pCur->_clifd;//设置客户端套接字
        printf("client connected...\n");
        while (1) {
            memset(ps->_sess_buf, 0, BUF_SIZE);
            memset(&cmd, 0, sizeof(Cmd_t));

            //先接收数据长度
            ret = recv(ps->_sess_fd, &data_len, sizeof(data_len), 0);
            if (0 == ret || 0 == data_len) {
                //对端已断开
                close(ps->_sess_fd);
                printf("client exit!\n");
                break;//此次任务结束，退出循环
            }

            //再接收具体的数据
            recv(ps->_sess_fd, ps->_sess_buf, data_len, 0);
            //从接收缓冲区中读取命令
            memcpy(&cmd, ps->_sess_buf, sizeof(Cmd_t));
            print_cmd(&cmd);
            //判断是什么命令
            if (!strcmp("cd", cmd._cmd[0])) {
                do_cd(ps, &cmd);
            }
            else if (!strcmp("pwd", cmd._cmd[0])) {
                do_pwd(ps);
            }
            else if (!strcmp("ls", cmd._cmd[0])) {
                do_ls(ps);
            }
            else if (!strcmp("rm", cmd._cmd[0])) {
                do_rm(ps, &cmd);
            }
            else if (!strcmp("mkdir", cmd._cmd[0])) {
                do_mkdir(ps, &cmd);
            }
            else if (!strcmp("puts", cmd._cmd[0])) {
                do_puts(ps, &cmd);
            }
            else if (!strcmp("gets", cmd._cmd[0])) {
                do_gets(ps, &cmd);
            }
            else {
                //非法命令
                continue;
            }
        }

		//释放任务
        free(pCur);
        pCur = NULL;
        pthread_cleanup_pop(1);//线程清理
    }
}

//将文件类型从int转成char*
static void file_type(mode_t mode, char *type)
{
    if (S_ISREG(mode)) {
        strncpy(type, "-", 1);
    }
    else if (S_ISDIR(mode)) {
        strncpy(type, "d", 1);
    }
    else if (S_ISFIFO(mode)) {
        strncpy(type, "p", 1);
    }
    else {
        strncpy(type, "o", 1);
    }
}

static int do_ls(pSession_t ps)
{
    //生成目录流
    DIR *dirp = opendir("./");

    if (NULL == dirp) {
        int flag = -1;  //目录流打开失败，发送-1作为标志
        send(ps->_sess_fd, &flag, sizeof(flag), 0);
        return -1;
    }
    else {
        struct dirent *dir_info;
        int data_len = -1;

        //循环读取目录项
        while ((dir_info = readdir(dirp)) != NULL) {
            if (!strncmp(".", dir_info->d_name, 1) || !strncmp("..", dir_info->d_name, 2)) {
                continue;
            }

            //获取目录项的信息
            struct stat stat_info;
            memset(&stat_info, 0, sizeof(stat_info));
            stat(dir_info->d_name, &stat_info);

            //获取文件类型
            char type[1] = "";
            file_type(stat_info.st_mode, type);

            //拼接此文件信息
            memset(ps->_sess_buf, 0, BUF_SIZE);
            sprintf(ps->_sess_buf, "%-2s%-20s   %10ldB", type, dir_info->d_name, stat_info.st_size);

            //发送此文件信息
            data_len = strlen(ps->_sess_buf);
            send(ps->_sess_fd, &data_len, sizeof(data_len), 0);//先发数据长度
            send(ps->_sess_fd, ps->_sess_buf, data_len, 0);
        }

        //此目录文件已读完, 发送0作为标志
        data_len = 0;
        send(ps->_sess_fd, &data_len, sizeof(data_len), 0);
    }

    closedir(dirp);
    return 0;
}

static int do_pwd(pSession_t ps)
{
    //获取当前工作目录
    memset(ps->_sess_buf, 0, BUF_SIZE);
    getcwd(ps->_sess_buf, BUF_SIZE);

    //回应客户端
    int data_len = strlen(ps->_sess_buf);
    send(ps->_sess_fd, &data_len, sizeof(int), 0);
    send(ps->_sess_fd, ps->_sess_buf, data_len, 0);
    return 0;
}

static int do_cd(pSession_t ps, pCmd_t pcmd)
{
    //拿到目标目录
    char dir[128] = "";
    strcpy(dir, pcmd->_cmd[1]);
    //切换目录
    chdir(dir);

    //回应客户端
    getcwd(dir, sizeof(dir));
    int data_len = strlen(dir);
    send(ps->_sess_fd, &data_len, sizeof(int), 0);
    send(ps->_sess_fd, dir, data_len, 0);
    return 0;
}

static int do_rm(pSession_t ps, pCmd_t pcmd)
{
    //查看文件是否存在
    DIR *dirp = opendir("./");
    struct dirent *dir_cur;
    while ((dir_cur = readdir(dirp)) != NULL) {
        if (!strcmp(dir_cur->d_name, pcmd->_cmd[1])) {
            break;
        }
    }
    closedir(dirp);

    if (dir_cur) {
        //删除文件
        char cmd[256] = "";
        sprintf(cmd, "rm -rf %s", pcmd->_cmd[1]);
        system(cmd);

        //回应客户端
        sprintf(ps->_sess_buf, "file [%s] removed success!", pcmd->_cmd[1]);
    }
    else {
        //文件不存在
        sprintf(ps->_sess_buf, "file [%s] removed failed!", pcmd->_cmd[1]);
    }
    int data_len = strlen(ps->_sess_buf);
    send(ps->_sess_fd, &data_len, sizeof(int), 0);
    send(ps->_sess_fd, ps->_sess_buf, data_len, 0);
    return 0;
}

static int do_mkdir(pSession_t ps, pCmd_t pcmd)
{
    //查看新目录是否存在
    DIR *dirp = opendir("./");
    struct dirent *dir_cur;
    while ((dir_cur = readdir(dirp)) != NULL) {
        if (!strcmp(dir_cur->d_name, pcmd->_cmd[1]) && S_ISDIR(dir_cur->d_type)) {
            break;
        }
    }
    closedir(dirp);
    
    if (NULL == dir_cur) {
        //创建目录
        mkdir(pcmd->_cmd[1], 0775);

        //回应客户端, 创建成功
        sprintf(ps->_sess_buf, "create dir [%s] succeed!", pcmd->_cmd[1]);
    }
    else {
        //目录已存在, 创建失败
        sprintf(ps->_sess_buf, "the [%s] is already exist!", pcmd->_cmd[1]);
    }
    int data_len = strlen(ps->_sess_buf);
    send(ps->_sess_fd, &data_len, sizeof(int), 0);
    send(ps->_sess_fd, ps->_sess_buf, data_len, 0);

    return 0;
}

static int do_puts(pSession_t ps, pCmd_t pcmd)
{
    //客户端是上传，服务器是下载
    if (0 == download(ps->_sess_fd, pcmd->_cmd[1])) {
        sprintf(ps->_sess_buf, "file [%s] upload succeed!", pcmd->_cmd[1]);
    }
    else {
        sprintf(ps->_sess_buf, "file [%s] upload failed!", pcmd->_cmd[1]);
    }
    int data_len = strlen(ps->_sess_buf);
    send(ps->_sess_fd, &data_len, sizeof(int), 0);
    send(ps->_sess_fd, ps->_sess_buf, data_len, 0);
    return 0;
}

static int do_gets(pSession_t ps, pCmd_t pcmd)
{
    //客户端是下载，服务器是发送
    if (0 == upload(ps->_sess_fd, pcmd->_cmd[1])) {
        sprintf(ps->_sess_buf, "file [%s] download succeed!", pcmd->_cmd[1]);
    }
    else {
        sprintf(ps->_sess_buf, "file [%s] download failed!", pcmd->_cmd[1]);
    }
    int data_len = strlen(ps->_sess_buf);
    send(ps->_sess_fd, &data_len, sizeof(int), 0);
    send(ps->_sess_fd, ps->_sess_buf, data_len, 0);
    return 0;
}

disk_func.c

c 复制代码 
#include "head.h"
#include "func.h"

//上传文件
int upload(int fd_socket, char *filename)
{
    //查看文件类型是否正确
    DIR *dirp = opendir("./");
    struct dirent *dir_cur;
    int flag = -1; //是否传输标志, 0-不传，1-传
    while ((dir_cur = readdir(dirp)) != NULL) {
        if (!strcmp(dir_cur->d_name, filename)) {
            if (S_ISREG(dir_cur->d_type)) {
                //如果是普通文件, 传输
                flag = 1;
                send(fd_socket, &flag, sizeof(int), 0);
            }
            else {
                //如果不是普通文件，不传
                flag = 0;
                send(fd_socket, &flag, sizeof(int), 0);
            }
            break;
        }
    }
    closedir(dirp);

    if (0 == flag) {
        return -1;
    }

    //定义一个小货车，用来传输文件
    Truck_t truck;
    memset(&truck, 0, sizeof(Truck_t));
    int ret = -1;

    //根据文件名打开传输文件
    int fd_file = open(filename, O_RDONLY);
    EXIT_CHECK(fd_file, -1, "open");

#if 0
    //发文件大小
    struct stat file_info;
    memset(&file_info, 0, sizeof(file_info));
    fstat(fd_file, &file_info);

    truck._data_len = sizeof(file_info.st_size);
    memcpy(truck._data, &file_info.st_size, truck._data_len);
    ret = send(fd_socket, &truck, sizeof(int) + truck._data_len, 0);
    EXIT_CHECK(ret, -1, "send_filesize");
#endif

    //发文件内容
    while (1) {
        memset(truck._data, 0, sizeof(truck._data));

        //读取文件
        truck._data_len = read(fd_file, truck._data, BUF_SIZE);
        if (0 == truck._data_len) {
            //传输完成，通知对端
            truck._data_len = 0;
            send(fd_socket, &truck._data_len, sizeof(int), 0);
            //关闭传输文件
            close(fd_file);
            return 0;
        }

        //发送
        ret = send(fd_socket, &truck, sizeof(int) + truck._data_len, 0);
        printf("send_len: %d\n", ret);
        if (-1 == ret) {
            //客户端异常断开，退出
            printf("client already break!\n");
            return -1;
        }
    }
}

//下载文件
int download(int fd_socket, char *filename)
{
    //先接收传输标志，如果是1就下载，如果是0就退出                         
    int flag = -1; 
    recv(fd_socket, &flag, sizeof(int), 0); 
    if (0 == flag) {
        return -1; 
    } 

    //打开或创建一个文件
    int fd_file = open(filename, O_WRONLY | O_CREAT, 0600);
    EXIT_CHECK(fd_file, -1, "open");

#if 0
    //接收文件大小
    int filesize = 0;
    recv(fd_socket, &filesize, sizeof(int), 0);
    printf("filesize: %d", filesize);
#endif

    //接收文件内容
    Truck_t truck;
    while (1) {
        memset(&truck, 0, sizeof(truck));
        //接收数据长度
        recv(fd_socket, &truck._data_len, sizeof(truck._data_len), 0);
        if (0 == truck._data_len) {
            //文件传输完毕
            break;
        }
        //接收数据内容
        recv(fd_socket, truck._data, truck._data_len, MSG_WAITALL);
        write(fd_file, truck._data, truck._data_len);
    }

    close(fd_file);
    return 0;
}

//打印命令
void print_cmd(pCmd_t pcmd)
{
    printf("cmd: ");
    for (int i = 0; i < pcmd->_argc; ++i) {
        printf("%s ", pcmd->_cmd[i]);
    }
    printf("\n");
}

tcp_init.c

c 复制代码 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>

#define ERROR_CHECK(ret, num, msg) { if (ret == num) {\
    perror("msg");  return -1;} }

//输入：服务器的ip地址，端口号
//输出：绑定了服务器ip和端口的，正在监听的套接字
int tcp_init(char *ip, int port)
{
    //生成一个tcp类型的套接字
    int sfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    ERROR_CHECK(sfd, -1, "ser_socket");

    //将端口号设置为可重用, 不用再等待重启时的TIME_WAIT时间
    int reuse = 1;
    setsockopt(sfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse, sizeof(reuse));

    //给套接字绑定服务端ip和port
    struct sockaddr_in serverAddr;
    memset(&serverAddr, 0, sizeof(struct sockaddr_in));
    serverAddr.sin_family = AF_INET;
    serverAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);
    serverAddr.sin_port = htons(port);

    int ret = bind(sfd, (struct sockaddr*)&serverAddr, sizeof(serverAddr));
    ERROR_CHECK(ret, -1, "ser_bind");

    //将套接字设为监听模式，并指定最大监听数（全连接队列的大小）
    ret = listen(sfd, 10); 
    ERROR_CHECK(ret, -1, "ser_listen");

    /* printf("[ip:%s, port:%d] is listening...\n", ip, port); */

    return sfd;
}

thread_pool.c

c 复制代码 
#include "head.h"
#include "func.h"
#include "thread_pool.h"
#include "task_queue.h"

//初始化线程池
int init_ThreadPool(pThreadPool_t pPool, int thread_num)
{
    pPool->_boot = 0;
    pPool->_thread_num = thread_num;
    pPool->_pthid = (pthread_t*)calloc(thread_num, sizeof(pthread_t));
    init_TaskQueue(&pPool->_que);
    return 0;
}

//启动线程池
int boot_ThreadPool(pThreadPool_t pPool)
{
    if (0 == pPool->_boot) {
        for (int i = 0; i < pPool->_thread_num; ++i) {
            pthread_create(pPool->_pthid + i, NULL, child_handle, &pPool->_que);
        }
        pPool->_boot = 1;
    }
    return 0;
}

//关闭线程池
int close_ThreadPool(pThreadPool_t pPool) 
{
    if (1 == pPool->_boot) {
        for (int i = 0; i < pPool->_thread_num; ++i) {
            pthread_join(pPool->_pthid[i], NULL);
        }
        pPool->_boot = 1;
    }
    return 0;
}

//销毁线程池资源
int destory_ThreadPool(pThreadPool_t pPool)
{
    for (int i = 0; i < pPool->_thread_num; ++i) {
        free(pPool->_pthid + i);
    }
    pPool->_boot = 0;
    return 0;
}

task_queue.c

c 复制代码 
#include "head.h"
#include "task_queue.h"

//初始化任务队列
int init_TaskQueue(pTaskQueue_t pQueue)
{
    pQueue->_size = 0;
    pQueue->_pHead = pQueue->_pTail = NULL;
    pthread_cond_init(&pQueue->_cond, NULL);
    pthread_mutex_init(&pQueue->_mutex, NULL);
    pQueue->_flag = 0;
    return 0;
}

//入队
int push_TaskQueue(pTaskQueue_t pQueue, pTaskNode_t pNew)
{
    if (NULL == pQueue->_pHead) {
        pQueue->_pHead = pQueue->_pTail = pNew;
    }
    else {
        pQueue->_pTail->_pNext = pNew;
        pQueue->_pTail = pNew;
    }

    ++pQueue->_size;
    return 0;
}

//得到队头元素，同时出队
int get_TaskNode(pTaskQueue_t pQueue, pTaskNode_t *ppGet)
{
    //没有元素
    if (0 == pQueue->_size) {
        return -1;
    }

    //有元素，取出，更新队头
    *ppGet = pQueue->_pHead;
    pQueue->_pHead = pQueue->_pHead->_pNext;

    //只有一个元素，更新队尾
    if (1 == pQueue->_size) {
        pQueue->_pTail = NULL;
    }
    
    //减小队列长度
    --pQueue->_size;
    return 0;
}

epoll_ctl.c

c 复制代码 
#include "head.h"

//将fd加入epfd
int epoll_add(int fd, int epfd)
{
    struct epoll_event event;
    memset(&event, 0, sizeof(event));

    event.events = EPOLLIN;
    event.data.fd = fd;
    epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, fd, &event);
    return 0;
}

//将fd从epfd中移除
int epoll_del(int fd, int epfd)
{
    struct epoll_event event;
    memset(&event, 0, sizeof(event));

    event.events = EPOLLIN;
    event.data.fd = fd;
    epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL, fd, &event);
    return 0;
}

客户端代码（2个头文件，4个源文件）

head.h

c 复制代码 
#ifndef __HEAD_H__
#define __HEAD_H__

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

#include <signal.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <dirent.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

//检查命令行参数个数
#define ARGS_CHECK(argc, num) {if (argc != num) {\
    fprintf(stderr, "Args error\n");\
    exit(-1);}}

//检查系统调用返回值
#define EXIT_CHECK(ret, num, msg) if (ret == num) {\
    do {\
        perror(msg);\
        exit(-1);\
    }while(0); }

#endif

func.h

c 复制代码 
#ifndef __FUNC_H__
#define __FUNC_H__

//接收发送缓冲区大小
#define BUF_SIZE 1024
//命令中最多有几个参数
#define MAX_WORDNUM 8
//命令一个参数的最大长度
#define MAX_WORDLEN 30

//套接字类型
typedef int socket_t;

//传输小货车
typedef struct {
    int _data_len;//货车头，表示数据长度
    char _data[BUF_SIZE];//货车车厢，表示数据
}Truck_t;

//通讯类型
typedef struct {
	socket_t  _sess_fd ;             //对端套接字
	char _sess_buf[BUF_SIZE] ;  //发送接收缓冲区
}Session_t, *pSession_t;

//命令类型
typedef struct {
    int _argc;       //命令中有几个参数
    char _cmd[MAX_WORDNUM][MAX_WORDLEN];
}Cmd_t, *pCmd_t;

void conf_get(char *conf, char *ip, char *port);//从配置文件中获取参数
int tcp_connect(char *ip, int port);//连接服务器
int upload(int fd_socket, char *filename);//上传文件
int download(int fd_socket, char *filename);//下载文件

void init_cmd(char *line, pCmd_t pcmd); //将line分割，存入cmd
void print_cmd(pCmd_t pcmd); //打印命令
int cmd_check(pCmd_t pcmd);//检查命令是否合法
#endif

disk_client.c

c 复制代码 
#include "head.h"
#include "func.h"


int main(int argc, char *argv[])
{
    //命令行参数：配置文件路径
    ARGS_CHECK(argc, 2); 

    //拿到服务器ip和port
    char ip_server[16] = "";
    char port_server[5] = "";
    conf_get(argv[1], ip_server, port_server);

    //连接服务器
    socket_t fd_server = tcp_connect(ip_server, atoi(port_server));
    if (-1 == fd_server) {
        perror("socket_server");
        exit(-1);
    }

    //从stdin中读取命令，发给服务器
    char line[128] = "";
    Cmd_t cmd;
    Truck_t truck;//小货车，传输数据
    while (1) {
        memset(&truck, 0, sizeof(truck));
        memset(&cmd, 0, sizeof(Cmd_t));
        memset(line, 0, sizeof(line));

        //从标准输入中读取命令
        read(STDIN_FILENO, line, sizeof(line));
        line[strlen(line) - 1] = '\0';
        if (!strcmp(line, "quit")) {
            exit(1); 
        }

        //格式化这行数据，并存入cmd
        init_cmd(line, &cmd);
        //判断命令是否合法
        if (-1 == cmd_check(&cmd)) {
            printf("the cmd is illegal!\n");
            continue;
        }
        print_cmd(&cmd);
        //将cmd打包放入小货车
        memcpy(truck._data, &cmd, sizeof(cmd));

        //将命令发送给服务器
        truck._data_len = sizeof(Cmd_t);
        send(fd_server, &truck._data_len, sizeof(int), 0);
        send(fd_server, truck._data, truck._data_len, 0);

        //等待服务器返回数据
        if (!strncmp("cd", cmd._cmd[0], 2)) {
            system("clear");
            //先接长度，后接数据
            recv(fd_server, &truck._data_len, sizeof(int), 0);
            recv(fd_server, truck._data, truck._data_len, MSG_WAITALL);
            printf("%s\n", truck._data);
        }
        else if (!strncmp("pwd", cmd._cmd[0], 3)) {
            system("clear");
            //先接长度，后接数据
            recv(fd_server, &truck._data_len, sizeof(int), 0);
            recv(fd_server, truck._data, truck._data_len, MSG_WAITALL);
            printf("%s\n", truck._data);
        }
        else if (!strncmp("rm", cmd._cmd[0], 2)) {
            system("clear");
            //先接长度，后接数据
            recv(fd_server, &truck._data_len, sizeof(int), 0);
            recv(fd_server, truck._data, truck._data_len, MSG_WAITALL);
            printf("%s\n", truck._data);
        }
        else if (!strncmp("mkdir", cmd._cmd[0], 5)) {
            system("clear");
            //先接长度，后接数据
            recv(fd_server, &truck._data_len, sizeof(int), 0);
            recv(fd_server, truck._data, truck._data_len, MSG_WAITALL);
            printf("%s\n", truck._data);
        }
        else if (!strncmp("ls", cmd._cmd[0], 2)) {
            system("clear");
            //先接长度，后接数据
            while (1) {
                recv(fd_server, &truck._data_len, sizeof(int), 0);
                /* printf("data_len: %d\n", truck._data_len); */
                if (0 == truck._data_len) {
                    break;
                }
                recv(fd_server, truck._data, truck._data_len, MSG_WAITALL);
                printf("%s\n", truck._data);
            }
        }
        else if (!strncmp("puts", cmd._cmd[0], 4)) {
            system("clear");
            //上传文件
            upload(fd_server, cmd._cmd[1]);
            //先接长度，后接数据
            recv(fd_server, &truck._data_len, sizeof(int), 0);
            recv(fd_server, truck._data, truck._data_len, MSG_WAITALL);
            printf("%s\n", truck._data);
        }
        else if (!strncmp("gets", cmd._cmd[0], 4)) {
            system("clear");
            //下载文件
            download(fd_server, cmd._cmd[1]);
            //先接长度，后接数据
            recv(fd_server, &truck._data_len, sizeof(int), 0);
            recv(fd_server, truck._data, truck._data_len, MSG_WAITALL);
            printf("%s\n", truck._data);
        }
    }
    return 0;
}

disk_conf.c

c 复制代码 
#include "head.h"

//得到一行中'='符号后面的字符串
static void set_arg(char *line, char *arg)
{
    //将指针偏移到字符=
    char *ptr = strchr(line, '=');
    if (NULL == ptr) {
        fprintf(stderr, "conf_file is error!\n");
        exit(-1);
    }

    //= 后面的字符串
    strcpy(arg, ptr + 2);
}

//从配置文件中获取参数
void conf_get(char *conf, char *ip, char *port)
{
    FILE *fp = fopen(conf, "r");
    EXIT_CHECK(fp, NULL, "fopen");
    char line[128] = "";

    //得到ip
    fgets(line, sizeof(line), fp);
    line[strlen(line) - 1] = '\0';
    set_arg(line, ip);

    //得到port
    memset(line, 0, sizeof(line));
    fgets(line, sizeof(line), fp);
    line[strlen(line) - 1] = '\0';
    set_arg(line, port);

    fclose(fp);
}

disk_func.c

c 复制代码 
#include "head.h"
#include "func.h"

//将line分割，存入cmd
void init_cmd(char *line, pCmd_t pcmd)
{
    //使用strtok将line拆分
    char *token;
    const char s[] = {' ', '\n'};

    //首次使用strtok时，需传入待分割的字符串和分隔符集合
    //之后再调用，第一个参数设为NULL，表示从继续上次的位置分割
    token = strtok(line, s);
    while (NULL != token) {
        strcpy(pcmd->_cmd[pcmd->_argc++], token);
        token = strtok(NULL, s);
    }
}

//打印命令
void print_cmd(pCmd_t pcmd)
{
    printf("cmd: ");
    for (int i = 0; i < pcmd->_argc; ++i) {
        printf("%s ", pcmd->_cmd[i]);
    }
    printf("\n");
}

//检查命令是否合法
int cmd_check(pCmd_t pcmd) 
{
    char tmp[64] = "";
    strncpy(tmp, pcmd->_cmd[0], 64);
    if (!strcmp(tmp, "cd") || 
        !strcmp(tmp, "ls") ||
        !strcmp(tmp, "pwd") ||
        !strcmp(tmp, "rm") ||
        !strcmp(tmp, "puts") ||
        !strcmp(tmp, "gets") ||
        !strcmp(tmp, "mkdir")) {
        return 0;
    } 
    else {
        return -1;
    }
}

//上传文件
int upload(int fd_socket, char *filename)
{
    //查看文件类型是否正确
    DIR *dirp = opendir("./");
    struct dirent *dir_cur;
    int flag = -1; //是否传输标志, 0-不传，1-传
    while ((dir_cur = readdir(dirp)) != NULL) {
        if (!strcmp(dir_cur->d_name, filename)) {
            if (S_ISREG(dir_cur->d_type)) {
                //如果是普通文件, 传输
                flag = 1;
                send(fd_socket, &flag, sizeof(int), 0);
            }
            else {
                //如果不是普通文件，不传
                flag = 0;
                send(fd_socket, &flag, sizeof(int), 0);
            }
            break;
        }
    }
    closedir(dirp);

    if (0 == flag) {
        return -1;
    }

    int ret = -1;
    //定义一个小货车，用来传输文件
    Truck_t truck;
    memset(&truck, 0, sizeof(Truck_t));

    //根据文件名打开传输文件
    int fd_file = open(filename, O_RDONLY);
    EXIT_CHECK(fd_file, -1, "open");

#if 0
    //发文件大小
    struct stat file_info;
    memset(&file_info, 0, sizeof(file_info));
    fstat(fd_file, &file_info);

    truck._data_len = sizeof(file_info.st_size);
    memcpy(truck._data, &file_info.st_size, truck._data_len);
    ret = send(fd_socket, &truck, sizeof(int) + truck._data_len, 0);
    EXIT_CHECK(ret, -1, "send_filesize");
#endif

    //发文件内容
    while (1) {
        memset(truck._data, 0, sizeof(truck._data));

        //读取文件
        truck._data_len = read(fd_file, truck._data, BUF_SIZE);
        if (0 == truck._data_len) {
            //传输完成，退出循环
            break;
        }

        //发送
        ret = send(fd_socket, &truck, sizeof(int) + truck._data_len, 0);
        if (-1 == ret) {
            //服务器异常断开，退出循环
            printf("server already break!\n");
            break;
        }
    }

    //传输完成，通知fd
    truck._data_len = 0;
    send(fd_socket, &truck._data_len, sizeof(int), 0);

    //关闭传输文件
    close(fd_file);
    return 0;
}

//下载文件
int download(int fd_socket, char *filename)
{
    //先接收传输标志，如果是1就下载，如果是0就退出
    int flag = -1;
    recv(fd_socket, &flag, sizeof(int), 0);
    if (0 == flag) {
        return -1;
    }

    //打开或创建一个文件
    int fd_file = open(filename, O_WRONLY | O_CREAT, 0600);
    EXIT_CHECK(fd_file, -1, "open");

    /* //接收文件大小 */
    /* int filesize = 0; */
    /* recv(fd_socket, &filesize, sizeof(int), 0); */
    /* printf("filesize: %d", filesize); */

    //接收文件内容
    Truck_t truck;
    while (1) {
        memset(&truck, 0, sizeof(truck));
        //接收数据长度
        recv(fd_socket, &truck._data_len, sizeof(truck._data_len), 0);
        if (0 == truck._data_len) {
            //文件传输完毕
            break;
        }
        //接收数据内容
        recv(fd_socket, truck._data, truck._data_len, MSG_WAITALL);
        write(fd_file, truck._data, truck._data_len);
    }

    close(fd_file);
    return 0;
}

tcp_connect.c

c 复制代码 
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <fcntl.h>
#include <arpa/inet.h>

//连接服务器
int tcp_connect(char *ip, int port)
{
    int fd_server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    
    struct sockaddr_in serAddr;
    memset(&serAddr, 0, sizeof(serAddr));
    serAddr.sin_family = AF_INET;
    serAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);
    serAddr.sin_port = htons(port);

    if (-1 == connect(fd_server, (struct sockaddr*)&serAddr, sizeof(serAddr))) {
        perror("connect");
        return -1;
    }
    
    return fd_server;
}

总结

服务器通过线程池处理任务，方便管理，后续均在次基础上升级。

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