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如何实现在两个进程中接收和发送数据的TCP服务器?

sockets c process networking

lyfeng · 技术社区 · 7 年前

我正在尝试在Linux中使用C实现TCP服务器。我希望此服务器永远接受来自多个客户端的传入数据,同时每3秒钟将一些数据发送回每个连接的客户端。

我的问题是我不知道该怎么做 send() 与处理客户机的流程不同。

我正在做的是在课程开始时 fork() 然后做

while (1) {
  sleep(3);
  // compute and `send()` data to each connected peers
}

在子进程中,执行

sock = create_socket();
while (1) {
  client_sock = accept_connection(sock);
  if (fork() == 0) {
    close(sock);
    handle_client(client_sock);
    exit(0);
  }
  close(client_sock);
  // clean up zombies
}

在父进程中。 handle_client() 只是 recv() 无限循环中的数据。因为 发送() 和 recv() 在不同的进程中执行,我无法使用套接字文件描述符 发送() 在父进程中。我需要在父进程中执行哪些操作 发送() ?

2 回复 | 直到 7 年前

JdeBP 7 年前

你有三进程的级别,一个父级、一个子级和许多孙子级。去掉这些级别,不要分叉完全 ;而是在单个流程中使用事件驱动模型。

在粗略的伪代码中(翻译为您的首选语言):

listening_fd = create_socket();

EventQueueOfSomeKind q;   // kqueue()-style
q.add_or_update_event(listening_fd, EVFILT_READ, EV_ENABLE);
q.add_or_update_event(3, EVFILT_TIMER, EV_ENABLE, NOTE_SECONDS);

FDToContextMapOfSomeKind context_map;

EventVector event_vector;     // vector of kevent-like things

while (1) {
  q.wait_for_events(&event_vector);    // kevent()-style

  foreach e <- event_vector {
    switch (e.type) {
      case EVFILT_READ:
        if (listening_fd == e.fd) {
          client_sock = accept_connection(e.fd, SOCK_NONBLOCK);
          q.add_or_update_event(client_sock, EVFILT_READ, EV_ENABLE);
          q.add_or_update_event(client_sock, EVFILT_WRITE, EV_DISABLE);
          context_map.add_new_context(client_socket);
        } else {
          // Must be one of the client sockets
          if (e.flags & EV_EOF) {
            context_map.remove_context(e.fd);
            q.remove_event(e.fd, EVFILT_READ);
            q.remove_event(e.fd, EVFILT_WRITE);
            close(e.fd);
          } else {
            recv(e.fd, buffer);
            handle_client_input(&context_map[e.fd], buffer);
          }
        }
        break;
      case EVFILT_WRITE:
        if (has_queued_output(context_map[e.fd])) {
          send(e.fd, pull_queued_output(&context_map[e.fd]));
        } else {
          q.add_or_update_event(client_sock, EVFILT_WRITE, EV_DISABLE);
        }
        break;
      case EVFILT_TIMER:
        foreach client_sock,context <- context_map {
          push_queued_output(&context, computed_data(context));
          q.add_or_update_event(client_sock, EVFILT_WRITE, EV_ENABLE);
        }
        break;
    }
  }
}

我掩盖了部分 send() s和 recv() s、写端关闭和所有错误处理,但这是一般的想法。

进一步阅读

https://github.com/mheily/libkqueue
乔纳森·莱蒙。 kqueue 。 OpenBSD系统调用手册 。
乔纳森·莱蒙。 kqueue 。 达尔文BSD呼叫手册 。苹果公司。

lyfeng 7 年前

这是一个使用Linux的解决方案 epoll 和 timerfd (省略错误处理):

int start_timer(unsigned int interval) {
  int tfd;
  struct itimerspec tspec;

  tspec.it_value.tv_sec = 1;
  tspec.it_value.tv_nsec = 0;
  tspec.it_interval.tv_sec = 3;
  tspec.it_interval.tv_nsec = 0;

  tfd = timerfd_create(CLOCK_MONOTONIC, 0);
  timerfd_settime(tfd, TFD_TIMER_ABSTIME, &tspec, NULL);
  return tfd;
}

void epset_add(int epfd, int fd, uint32_t events)
{
  struct epoll_event ev;
  ev.data.fd = fd;
  ev.events = events;
  epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, fd, &ev);
}

int main()
{
  int epfd, tfd, sock, nfds, i;
  struct epoll_event events[MAX_EVENTS];

  /* create new epoll instance */
  epfd = epoll_create1(0);

  tfd = start_timer(TIMER_INTERVAL);
  /* socket(), bind() and listen() omitted in create_socket() */
  sock = create_socket(PORT_NUMBER);
  /* add sock and tfd to epoll set */
  epset_add(epfd, tfd, EPOLLIN);
  epset_add(epfd, sock, EPOLLIN | EPOLLET);

  for (;;) {
    for (i = 0; i < nfds; ++i) {
      if (events[i].data.fd == tfd) {
        /* handle timer notification, it's run
           periodically with interval TIMER_INTERVAL */
      } else if (events[i].data.fd == sock) {
        /* accept() incoming connections,
           set non-blocking,
           and add new connection sockets to epoll set */
      } else {
        /* recv() from connection sockets and handle */
      }
    }
  }
}

这个节目很有帮助 https://github.com/eklitzke/epollet/blob/master/poll.c 我在epoll集合中添加了timerfd,因此服务器 持续侦听和接收数据 同时可以 定期向客户端发送数据 。