问答题
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 Iength”+“”+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“Length 14/nilello,mybaby!”,服务器接收请求处理后返回文字“Hello,my babv!”。 [Socket程序] 服务器主程序部分: #include<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 *a rgv[]) int listenfd,connfd//监听套接字、连接套接字描述符 struct sockaddr_in servaddr;//服务器监听地址 listenfd= (1) ;//创建用于监听的套接字 if(1istenfd<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.sln_addrs_addr=htonl. (2) ;//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= (3) ;//设置监听的端口,并转化为网络字节顺序 if(bind (4) <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= (5) ; //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 close(connfd);//关闭连接套接字 dose(listenfd); //关闭监听套接字 服务器通信部分: #include <……//引用头文件部分略> Void serv_respon(int sockfd) Int nbytes;char bur[1024]; for(;;) nbytes=read_requ(Sockfd,bUr,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( (6) )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(wnte-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(stmcmp(inbu,"",6)==0) scanf( (7) ,"%d",&n);//从缓冲区buf中读出长度信息 else sprintf(bur,"",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,bur,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 || (8) ;) size=read(fd,bur,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; //EINT日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[offset++);//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 msxlen) int i, n; Char ch; for(i=0;i< (9) ) 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( (10) )break; else if(n<)return(-1); else break; buf[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,再一欠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;//lnternet地址 //端口号以及tnternet地址使用的是网络字节顺序,需要通过函数htons转换 struct_inaddr -u32 s 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,inttype,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 addden); 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(intfd,char * bur,intlen); int write(int fd,char * buf,intlen); 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将一个套接字转换为倾听套接字,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,stmct 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*bur,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 * bur,int nbyte); 函数write_all向参数fd指定的套接字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。
【正确答案】 (1)socket(AF_INET,SOCk_STREAM,0) (2)INADDR_ANY (3)htons(SERVER_PORT) (4)Ustenfd,(struct soekaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr) (5)accept(listenfd,NULL,NULL) (6)nbytes==0 (7)buf+6 (8)offset==size (9)maxlen (10)ch=='/n'
【答案解析】
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