1 需求描述:
（1）Linux下編寫。
（2）創建一個服務器、若干個客戶端。
（3）用戶可以通過客戶端輸入文字向服務器發送消息。
（4）服務器端接收到客戶端發送的數據，將用戶輸入的內容在服務器上打印出來，並原樣返回。
2 相關基礎
2.1 套接字Socket通信編程
2.1.1 TCP/IP通信過程：
圖2.1.1 TCP/IP通信過程
2.1.2 UDP通信過程：
圖2.1.2 UDP通信過程
2.2 fork多進程編程
fork，在英語中意思是分叉的意思。Linux函數fork(void)被定義在#include<sys/types.h>中，調用成功時，返回兩個值，子進程返回0，父進程返回子進程的ID，出錯返回-1。子進程是父進程的副本，它將獲得父進程的數據空間、堆、棧等資源的副本並且擁有自己獨立的地址空間。
以下是一個fork的簡單例子。
fork實例
1 #include<sys/types.h> 2 #include<unistd.h> 3 #include<stdio.h> 4 int main(int argc, char ** argv ) 5 { 6 int pid = fork(); 7 if (-1 == pid) 8 { 9 printf("error!"); //出錯 10 } 11 else if(0 == pid ) 12 { 13 printf("This is the child process!"); //子進程 14 } 15 else 16 { 17 printf("This is the parent process! child process id = %d", pid); //父進程，返回的是子進程的ID 18 } 19 return 0; 20 }
3 設計
3.1 框架設計
圖3.1 框架設計
本文使用TCP進行通信。
3.2 代碼設計
套接口的通信一般使用read( )和write( )。這里使用send( )和recv( )，因為這一對函數可以更好地控制數據傳輸。
圖3.2 代碼設計
4 詳細代碼
4.1 服務器端代碼
服務器端代碼
1 #include <sys/types.h>
2 #include <sys/socket.h> // 包含套接字函數庫
3 #include <stdio.h>
4 #include <netinet/in.h> // 包含AF_INET相關結構
5 #include <arpa/inet.h> // 包含AF_INET相關操作的函數
6 #include <unistd.h>
7 #include<string.h>
8 #include<stdlib.h>
9 #include<fcntl.h>
10 #include<sys/shm.h>
11
12 #define MYPORT 8887
13 #define MYKEY 12345
14 #define SIZE 10240
15
16 int main()
17 {
18 char buf[100];
19 memset(buf,0,100);
20
21 int server_sockfd,client_sockfd;
22 socklen_t server_len,client_len;
23 struct sockaddr_in server_sockaddr,client_sockaddr;
24 printf("\n======================server initialization======================\n");
25 server_sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM, 0); // 定義套接字類型
26 server_sockaddr.sin_family = AF_INET;
27 server_sockaddr.sin_port = htons(MYPORT);
28 server_sockaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
29 server_len = sizeof(server_sockaddr);
30
31 //允許重復使用本地地址和套接字綁定
32 int on = 1;
33 setsockopt(server_sockfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&on,sizeof(on));
34
35 //綁定端口
36 if(bind(server_sockfd,(struct sockaddr *)&server_sockaddr,server_len)==-1)
37 {
38 perror("bind");
39 exit(1);
40 }
41
42 //監聽端口
43 if(listen(server_sockfd,5) == -1)
44 {
45 perror("listen");
46 exit(1);
47 }
48
49 client_len = sizeof(client_sockaddr);
50 pid_t ppid,pid;
51
52 while(1)
53 {
54 if((client_sockfd=accept(server_sockfd,(struct sockaddr *)&client_sockaddr,&client_len))==-1)
55 {
56 perror("accept error");
57 exit(1);
58 }
59 else
60 {
61 send(client_sockfd,"You have connect Server!",strlen("You have connect Server!"),0);
62 }
63
64 printf("\n%s:%d Login server!\n\n",inet_ntoa(client_sockaddr.sin_addr), ntohs(client_sockaddr.sin_port));
65
66 ppid = fork(); //創建子進程
67
68 if(ppid == -1)
69 {
70 printf("fork 1 failed:");
71 }
72 else if(ppid == 0) //子進程用於接收客戶端信息並發送
73 {
74 int recvbytes;
75 pid = fork(); //再次創建子進程
76
77 if(pid == -1)
78 {
79 printf("fork 2 failed:");
80 exit(1);
81 }
82 else if(pid == 0) //子進程的子進程用於接收消息
83 {
84 while(1)
85 {
86 bzero(buf,100);
87 if((recvbytes = recv(client_sockfd,buf,100,0))==-1)
88 {
89 perror("read client_sockfd failed:");
90 }
91 else if(recvbytes != 0)
92 {
93 buf[recvbytes] = '\0';
94 usleep(10000);
95 printf("%s:%d said:%s\n",inet_ntoa(client_sockaddr.sin_addr), ntohs(client_sockaddr.sin_port), buf);
96
97 //將客戶端發送過來的消息發回給客戶
98 if(send(client_sockfd,buf,recvbytes,0)==-1){
99 perror("send error");
100 break;
101 }
102 }
103 }
104 }
105 else if(pid>0) //此時的id為子進程id
106 {
107
108 }
109 }
110 else if(ppid>0)
111 {
112 //總父進程中關閉client_sockfd(因為有另一個副本在子進程中運行了)返回等待接收消息
113 close(client_sockfd);
114 }
115 }
116 return 0;
117 }
4.2 客戶端代碼
客戶端代碼
1 #include <stdio.h> 2 #include <stdlib.h> 3 #include <errno.h> 4 #include <string.h> 5 #include <sys/types.h> 6 #include <netinet/in.h> 7 #include <sys/socket.h> 8 #include <sys/wait.h> 9 #include<unistd.h> 10 #include <arpa/inet.h> 11 #define SERVER_PORT 8887 /* 客戶機連接遠程主機的端口 */ 12 #define MAXDATASIZE 100 /* 每次可以接收的最大字節 */ 13 #define SERVER_IP "192.168.11.8" /* 服務器的IP地址 */ 14 15 int main() 16 { 17 int sockfd, numbytes; 18 char buf[MAXDATASIZE]; 19 struct sockaddr_in server_addr; 20 21 printf("\n======================client initialization======================\n"); 22 if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1) 23 { 24 perror("socket"); 25 exit(1); 26 } 27 server_addr.sin_family = AF_INET; 28 server_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT); 29 server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVER_IP); 30 bzero(&(server_addr.sin_zero),sizeof(server_addr.sin_zero)); 31 32 if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr,sizeof(struct sockaddr_in)) == -1) 33 { 34 perror("connect"); 35 exit(1); 36 } 37 38 //循環輸入文字 39 while(1) 40 { 41 bzero(buf,MAXDATASIZE); 42 printf("\nBegin receive...\n"); 43 if ((numbytes=recv(sockfd, buf, MAXDATASIZE, 0)) == -1) 44 { 45 perror("recv"); 46 exit(1); 47 } 48 else if (numbytes > 0) 49 { 50 int len, bytes_sent; 51 buf[numbytes] = '\0'; 52 printf("Received: %s\n",buf); 53 54 printf("Send:"); 55 char *msg; 56 scanf("%s",msg); 57 len = strlen(msg); 58 59 //發送至服務器 60 if(send(sockfd,msg,len,0) == -1) 61 { 62 perror("send error"); 63 } 64 } 65 else 66 { 67 //numbytes=0，表示socket已斷開 68 printf("soket end!\n"); 69 } 70 71 } 72 73 close(sockfd); 74 return 0; 75 }
5 運行結果
Linux下進行編譯：
gcc Server.c -o server
gcc Client.c -o client
運行結果
客戶端1：
圖5.1 客戶端1運行結果
客戶端2：
圖5.2 客戶端2運行結果
服務器端：
圖5.3 服務器端運行結果
從上圖中可以看到，服務器可以對兩個客戶端的消息進行相應。
6 總結
實例運行，初步達到預期的效果。不足之處：一個IP地址主機只能是一個客戶端。在本機的虛擬機中運行時會出錯。有時間再做個socket多線程通信實例，博文出自博客園：http://www.cnblogs.com/jamiechu/archive/2012/12/07/2808165.html 歡迎前來討論。