填空题 【说明】 网络应用的基本模型是客户机/服务器模型，这是一个不对称的编程模型，通信的双方扮演不同的角色：客户机和服务器。 一般发起通信请求的应用程序称为客户软件，该应用程序通过与服务器进程建立连接，发送请求，然后等待服务器返回所请求的内容。服务器软件一般是指等待接收并处理客户机请求的应用程序，通常由系统执行，等待客户机请求，并且在接收到请求之后，根据请求的内容，向客户机返回合适的内容。 本题中的程序较为简单，客户机接收用户在键盘上输入的文字内容，服务器将客户机发送来的文字内容直接返回给客户机，在通信过程中服务器方和客户机方都遵守的通信协议如下： 由客户机首先发送请求，该请求由首部和内容两大部分组成，两个部分各占一行文字，通过行结束符“/n”隔离。 首部只有一个Length域，用于指定请求的内容部分的长度，首部的结构为：“关键词 Length”+“”+数值+“/n”。 内容部分为一行文字，其长度必须与Length域的数值相符例如，客户机的请求为“Length14/nHello，my baby!”，服务器接收请求处理后返回文字"Hello，my baby!”。 【Socket程序】 服务器主程序部分： #indude＜stdio.h＞ ……//引用头文件部分略＞ #define SERVER PORT 8080 //服务器监听端口号为8080 #define BACKLOG 5 //连接请求队列长度 int main(int argc，char * argv[]){ int listenfd,connfd //监听套接宇、连接套接字描述符 struct sockaddr_in servaddr; //服务器监听地址 listenfd={{U}} (1) {{/U}}； //创建用于监听的套接字 if(listenfd＜0){ fprintf(stderr，“创建套接字错误!”) exit(1)； } //套接字创建失败时打印错误信息 bzero(&servaddr.sizeof(servadd))；//将地址结构置空 servaddr.sin_family=AF_INET；//设置地址结构遵循TCP/IP协议 servaddr.sin_addrs_addr=htonl.({{U}} (2) {{/U}})；//设置监听的IP地址为任意合法地址，并将该地址转换为网络字节顺序 servaddr.sin_port={{U}} (3) {{/U}}；//设置监听的端口，并转化为网络字节顺序 if(bind({{U}} (4) {{/U}})＜0){ fprintf(stderr,“绑定套接字与地址!”)； exit(1)； } //将监听地址与用于监听的套接字绑定，绑定失败时打印错误信息 if(listen(listedfd，BACKLOG)＜0){ fprintf(stderr，“转换套接字为监听套接字!”)； exit(1)； } //将用于监听的套接字由普通套接字转化为监听套接字 for(;;){ connfd={{U}} (5) {{/U}}； //从监听套接字的连接队列中接收已经完成的连接，并创建新的连接套接字 if(connfd＜0){ fprintf(stderr，“接收连接失败!”)； exit(1)； } //接收失败打印错误信息 serv_respon(connfd)；//运行服务器的处理函数 {{U}} (6) {{/U}}； //关闭连接套接字} close(listenfd)； //关闭监听套接字} 服务器通信部分： #include＜stdio.h＞ ……//引用头文件部分略＞ void serv_respon(int sockfd){ int nbytes；char buf[1024]； for(;;){ nbytes=read_requ(sockfd，buf，1024)； //读出客户机发出的请求，并分析其中的协议结构，获知请求的内容部分的长度，并将内容复制到缓冲区buf中， if(nbytes==0)return；//如客户机结束发送就退出 else if (bytes＜0){ fprintf(siderr，“读错误情息：%s/n”，strerror(errno))； return； }//读请求错误打印错误信息 if(write_all(sockfd，buf，nbytes)＜0) //将请求中的内容部分反向发送回客户机 fprintf(siderr，“写错误信息：%s/n”，strerror(errno))； } } int read_requ(int sockfd，char*buf int size){ char inbuf[256]； int n；int i; i=read_line(sockfd，inbuf，256)； //从套接字接收缓冲区中读出一行数据，该数据为客户请求的首部 if(1＜O)return(i)； else if(i==0)return(0)； if(strncmp(inbuf，" "，6)==0) sscanf({{U}} (7) {{/U}}，“%d”，＆n)； //从缓冲区buf中读出长度信息 else{ sprintf(buf，" "，14)； return(14)； } //取出首部Length域中的数值，该数值为内容部分的长度 return(read_all(sockfd，buf，n))；//从接收缓冲区中读出请求的内容部分 } int get_char(int fd，char * ch){ static int offset=0； static int size=0； static char buff[1024]； //声明静态变量，在get_char多次被调用期间，该变量的内存不释放 for(；size＜=0||{{U}} (8) {{/U}}；){ size=read(fd，buf，1024)； //一次从套接字缓冲区中读出一个数据块 if(size＜0){ if(errno==EINTR){ size=0； contine； //EINTR表示本次读操作没有成功，但可以继续使用该套接字读出数i }else return(-1)； } offset=0；//读出数据后，将偏址置为0 *ch=buf[{{U}} (9) {{/U}}]； //将当前的字符取出，并将偏址移向下一字符 return(1)； } int read_line(int fd，char*buf，int maxlen){ int i，n； char ch； for(i=0；i＜maxlen；){ n=get_char(fd，&ch)；//取出一个字符 if(n==1){ buff[i++]=ch； //将字符加入字符串中 if({{U}} (10) {{/U}})break； } else if(n＜)return(-1)； else break； } bur[i]='/0'； return(i)； } //函数read_line的作用是读出请求的首部，其处理的方法是每次调用get_char函数，取出一个字符，检查该字符是否是回车符'/n'，如果是回车符，就返回请求的首部。 //get_char的处理方式较为特殊，并不是每次调用read函数读一个字符，而是一次从缓冲区中读一块内容，再一次一个字符提交给函数read_line，如果提交完了就再读一块，这样就可以提高读缓冲区的效率。另外，由于客户机是分两次调用writ_all函数将请求的首部和内容发送给服务器，因此get-char不会取出请求内容部分的字符。 部分SOCKET数据结构与函数： 1．地址结构。 sockaddr_in： sockaddr_in类型的结构定义，sockaddr_in是通用套接字结构sockaddr在TCP/IP协议下的结构重定义，为TCP/IP套接字地址结构。 Struct sockaddr_in{ short int sin_family； //地址类型AF_XXX，其中AF_INET为TCP/IP专用 unsigned short int sin_port； //端口号 struct in_addr sin_addr； //Internet地址 //端口号以及Internet地址使用的是网络字节顺序，需要通过函数htons转换 } struct_inaddr{ _u32s_addr；//类型为unsignel long } hostent： hostent类型的结构定义 struct hostnet{ char*h_name； //主机的正式名称 char* *h_aliases； //别名列表 nit h_addrtvPe； //主机地址类型：AF_XXX int h_length； //主机地址长度：4字节(32位) char* * h_addr_list；//主机IP地址列表 } #define h_addr h_addr_list[0] 2．基本函数。 int socket(int domain，int type，int protocol)； 函数socket创建一个套接字描述符，如果失败则返回-1。domain为地址类型，type为套接字类型，本题中为SOCK_STREAM；protocol指定协议，本题中为0。 Int connect(int sockfd，struct sockaddr *servaddr，int addrlen)； 函数connect与服务器建立一个连接，成功返回0，失败返回-1。servaddr为远程服务器的套接字地址，包括服务器的IP地址和端口号；addrlen为地址的长度。 int read(int fd，char * buf,int len)； int write(int fd，char * buf，int len)； 函数read和write从套接字读和写数据，成功返回数据量大小，否则返回-1。buf指定数据缓冲区，len指定接收或发送的数据量大小。 int bind(int sockfd,struct sockaddr * myaddr,int addrlen)； 函数bind将本地地址与套接字绑定在一起，成功返回0，否则返回-1；myaddr是本机地址；addrlen为套接字地址结构的长度。 int listen(int sockfd, int backlog)； 函数listen将一个套接宇转换为倾听套接字，成功返回0，否则返回-1；backlog为请求队列的最大长度。 Int accept(int sockfd,struct sockaddr * addr,int * addrlen)； 函数accept从倾听套接字的完成连接中接收一个连接，如果完成连接队列为空，那么这个进程睡眠，失败时返回-1，成功时返回新的套接字描述符。Sockfd为倾听套接字，addr为客户机的地址，addlen为地址长度，在调用时用常量NULL代替addr与addlen表示无须取出客户机的地址信息 struct hostent * gethostbyname(const char * hostname)； 函数gethostbyname查询指定的域名地址对应的IP地址，返回一个hostent结构的指针，如果不成功返回NULL。 3．用户自定义函数。 int read_all(int fd,void * buf,int nbyte)； 函数read all从参数fd指定的套接字描述符中读取nbytes字节数据至缓冲区buf中，成功返回实际读的字节数(可能小于nbyte)，失败返回-1。 int write_all(int fd,void * buf，int nbyte)； 函数write_all向参数fd指定的套接宇描述符中写入缓冲区buf前nbyte字节的数据，成功返回实际写的字节数(始终等于nbyte)，失败返回-1。 write_requ函数为客户机发送请求的函数；read_requ函数为服务器获取请求的函数。