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上一天我们写了一个客户端与服务器通过socket进行连接#xff0c;对socket,bind,listen,accept,connect等函数#xff0c;我们都设想程序完美地、没有任何异常地运行#xff0c;但显然这不现实#xff0c;应该设置出现异常的处理机制#x…day02-设置错误与异常处理机制
上一天我们写了一个客户端与服务器通过socket进行连接对socket,bind,listen,accept,connect等函数我们都设想程序完美地、没有任何异常地运行但显然这不现实应该设置出现异常的处理机制方便我们定位到bug。
我们前面说过sockfd一般从3开始若是sockfd为-1则很明显出现异常。 int sockfd socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); if(sockfd -1) { print(socket create error); exit(-1); } 为了处理一个错误需要至少占用五行代码这使编程十分繁琐程序也不好看异常处理所占篇幅比程序本身都多。
为了方便编码以及代码的可读性可以封装一个错误处理函数
void errif(bool condition, const char *errmsg){if(condition){perror(errmsg);exit(EXIT_FAILURE);}
}第一个参数是是否发生错误如果为真则表示有错误发生会调用stdio.h头文件中的perror这个函数会打印出errno的实际意义还会打印出我们传入的字符串也就是第函数第二个参数让我们很方便定位到程序出现错误的地方。然后使用stdlib.h中的exit函数让程序退出并返回一个预定义常量EXIT_FAILURE。
上面需要通过五行代码来处理可以改写为如下形式 int sockfd socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); errif(sockfd -1, socket create error); 对于所有的socket,bind,listen,accept,connect等函数我们都使用这种方式处理错误 errif(bind(sockfd, (sockaddr*)serv_addr, sizeof(serv_addr)) -1, socket bind error); errif(listen(sockfd, SOMAXCONN) -1, socket listen error); int clnt_sockfd accept(sockfd, (sockaddr*)clnt_addr, clnt_addr_len); errif(clnt_sockfd -1, socket accept error); errif(connect(sockfd, (sockaddr*)serv_addr, sizeof(serv_addr)) -1, socket connect error); 到现在最简单的错误处理函数已经封装好了但这仅仅用于本教程的开发在真实的服务器开发中错误绝不是一个如此简单的话题。
当我们建立一个socket连接后就可以使用unistd.h头文件中read和write来进行网络接口的数据读写操作了。 这两个函数用于TCP连接。如果是UDP需要使用sendto和recvfrom这些函数的详细用法可以参考游双《Linux高性能服务器编程》第五章第八节。 接下来的教程用注释的形式写在代码中先来看服务器代码
while (true) {char buf[1024]; //定义缓冲区memset(buf, 0, sizeof(buf)); //清空缓冲区ssize_t read_bytes read(clnt_sockfd, buf, sizeof(buf)); //从客户端socket读到缓冲区返回已读数据大小if(read_bytes 0){printf(message from client fd %d: %s\n, clnt_sockfd, buf); write(clnt_sockfd, buf, sizeof(buf)); //将相同的数据写回到客户端} else if(read_bytes 0){ //read返回0表示EOFprintf(client fd %d disconnected\n, clnt_sockfd);close(clnt_sockfd);break;} else if(read_bytes -1){ //read返回-1表示发生错误按照上文方法进行错误处理close(clnt_sockfd);errif(true, socket read error);}
}客户端代码逻辑是一样的
while(true){char buf[1024]; //定义缓冲区memset(buf, 0,sizeof(buf)); //清空缓冲区scanf(%s, buf); //从键盘输入要传到服务器的数据ssize_t write_bytes write(sockfd, buf, sizeof(buf)); //发送缓冲区中的数据到服务器socket返回已发送数据大小if(write_bytes -1){ //write返回-1表示发生错误printf(socket already disconnected, cant write any more!\n);break;}memset(buf, 0,sizeof(buf)); //清空缓冲区 ssize_t read_bytes read(sockfd, buf, sizeof(buf)); //从服务器socket读到缓冲区返回已读数据大小if(read_bytes 0){printf(message from server: %s\n, buf);}else if(read_bytes 0){ //read返回0表示EOF通常是服务器断开链接等会儿进行测试printf(server socket disconnected!\n);break;}else if(read_bytes -1){ //read返回-1表示发生错误按照上文方法进行错误处理close(sockfd);errif(true, socket read error);}
}一个小细节Linux系统的文件描述符理论上是有限的在使用完一个fd之后需要使用头文件unistd.h中的close函数关闭。更多内核相关知识可以参考Robert Love《Linux内核设计与实现》的第三版。 由于是一个while(true)循环客户端可以一直输入服务器也会一直echo我们的消息。由于scanf函数的特性输入的语句遇到空格时会当成多行进行处理我们可以试试。
接下来在客户端使用controlc终止程序可以看到服务器也退出了程序并显示 client fd 4 disconnected 再次运行两个程序这次我们使用controlc终止掉服务器再试图从客户端发送信息可以看到客户端输出 server socket disconnected! 至此我们已经完整地开发了一个echo服务器并且有最基本的错误处理
但现在我们的服务器只能处理一个客户端我们可以试试两个客户端同时连接服务器看程序将会如何运行。在day03的教程里我们将会讲解Linux系统高并发的基石–epoll并编程实现一个可以支持无数客户端同时连接的echo服务器
服务端源码
#include stdio.h
#include sys/socket.h
#include arpa/inet.h
#include string.h
#include unistd.h
#include util.hint main() {int sockfd socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);errif(sockfd -1, socket create error);struct sockaddr_in serv_addr;memsetserv_addr, 0, sizeof(serv_addr));serv_addr.sin_family AF_INET;serv_addr.sin_addr.s_addr inet_addr(127.0.0.1);serv_addr.sin_port htons(8888);errif(bind(sockfd, (sockaddr*)serv_addr, sizeof(serv_addr)) -1, socket bind error);errif(listen(sockfd, SOMAXCONN) -1, socket listen error);struct sockaddr_in clnt_addr;socklen_t clnt_addr_len sizeof(clnt_addr);memset(clnt_addr, 0, sizeof(clnt_addr));int clnt_sockfd accept(sockfd, (sockaddr*)clnt_addr, clnt_addr_len);errif(clnt_sockfd -1, socket accept error);printf(new client fd %d! IP: %s Port: %d\n, clnt_sockfd, inet_ntoa(clnt_addr.sin_addr), ntohs(clnt_addr.sin_port));while (true) {char buf[1024];memset(buf, 0, sizeof(buf));ssize_t read_bytes read(clnt_sockfd, buf, sizeof(buf));if(read_bytes 0){printf(message from client fd %d: %s\n, clnt_sockfd, buf);write(clnt_sockfd, buf, sizeof(buf));} else if(read_bytes 0){printf(client fd %d disconnected\n, clnt_sockfd);close(clnt_sockfd);break;} else if(read_bytes -1){close(clnt_sockfd);errif(true, socket read error);}}close(sockfd);return 0;
} 客户端源码
#include iostream
#include sys/socket.h
#include arpa/inet.h
#include string.h
#include unistd.h
#include util.hint main() {int sockfd socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);errif(sockfd -1, socket create error);struct sockaddr_in serv_addr;memset(serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));serv_addr.sin_family AF_INET;serv_addr.sin_addr.s_addr inet_addr(127.0.0.1);serv_addr.sin_port htons(8888);errif(connect(sockfd, (sockaddr*)serv_addr, sizeof(serv_addr)) -1, socket connect error);while(true){char buf[1024];memset(buf, 0, sizeof(buf));scanf(%s, buf);ssize_t write_bytes write(sockfd, buf, sizeof(buf));if(write_bytes -1){printf(socket already disconnected, cant write any more!\n);break;}memset(buf, 0, sizeof(buf));ssize_t read_bytes read(sockfd, buf, sizeof(buf));if(read_bytes 0){printf(message from server: %s\n, buf);}else if(read_bytes 0){printf(server socket disconnected!\n);break;}else if(read_bytes -1){close(sockfd);errif(true, socket read error);}}close(sockfd);return 0;
}
异常处理函数
#include util.h
#include stdio.h
#include stdlib.hvoid errif(bool condition, const char *errmsg){if(condition){perror(errmsg);exit(EXIT_FAILURE);}
}
异常处理头文件
#ifndef UTIL_H
#define UTIL_Hvoid errif(bool, const char*);#endif
Makefile server: g util.cpp client.cpp -o client \ g util.cpp server.cpp -o server clean: rm server rm client
