网络编程代码实例：多进程版

前言

网络编程代码实例：多进程版。

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代码仓库

• yezhening/Environment-and-network-programming-examples: 环境和网络编程实例 (github.com)
• Environment-and-network-programming-examples: 环境和网络编程实例 (gitee.com)

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内容

• 使用传输控制协议（TCP）
• 一个服务端可连接多个客户端
• 多次手动通信

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代码（有详细注释）

server.c

// 头文件————————————————————
// #include <sys/socket.h> // socket()、sockaddr、bind()、listen()、accept()、recv()、send()
#include <stdio.h>  //(perror())、printf()
#include <stdlib.h> //exit()
// #include <netinet/in.h> //sockaddr_in、（htons()）
#include <string.h>    //bzero()、strncpy()
#include <arpa/inet.h> //inet_pton()
// #include <unistd.h>     //close()、fork()
#include <errno.h> //errno// 全局常量————————————————————
const g_serv_port = 6666;     // 服务端的端口号
const g_listen_max_count = 5; // 监听的最大连接数
const g_buff_size = 64;      // 消息缓冲区的大小// 函数声明————————————————————
void handle_request(int connect_fd); // 处理请求// 主函数————————————————————
int main(int arg, char *argv[])
{// 网络连接————————————————————int listen_fd; // 监听套接字文件描述符// 创建套接字并获取套接字文件描述符if ((listen_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP)) == -1){perror("socket() error");exit(EXIT_FAILURE);}struct sockaddr_in serv_addr; // 服务端网络信息结构体// 初始化服务端网络信息结构体bzero(&serv_addr, sizeof(serv_addr));serv_addr.sin_family = AF_INET;serv_addr.sin_port = htons(g_serv_port);if ((inet_pton(AF_INET, "0.0.0.0", &serv_addr.sin_addr)) != 1){perror("inet_pton() error");exit(EXIT_FAILURE);}// 绑定套接字与网络信息if ((bind(listen_fd, (struct sockaddr *)(&serv_addr), sizeof(serv_addr))) == -1){if ((close(listen_fd)) == -1){perror("bind() close() error");exit(EXIT_FAILURE);}perror("bind() error");exit(EXIT_FAILURE);}// 套接字设置被动监听状态if ((listen(listen_fd, g_listen_max_count)) == -1){if ((close(listen_fd)) == -1){perror("listen() close() error");exit(EXIT_FAILURE);}perror("listen() error");exit(EXIT_FAILURE);}struct sockaddr_in clie_addr; // 客户端网络信息结构体int clie_addr_size;           // 客户端网络信息结构体大小int connect_fd;               // 连接套接字文件描述符bzero(&clie_addr, sizeof(clie_addr));clie_addr_size = sizeof(struct sockaddr);pid_t pid; // 进程号// 循环监听客户端请求// 原则：父进程不能退出，子进程可以退出while (1){// 与客户端建立连接if ((connect_fd = accept(listen_fd, (struct sockaddr *)(&clie_addr), &clie_addr_size)) == -1){perror("accept() error");continue; // 继续监听}// 创建子进程处理请求pid = fork();if (pid == -1) // 错误{perror("fork() error");continue; // 继续监听}else if (pid == 0) // 子进程{if ((close(listen_fd)) == -1) // 1.关闭监听套接字文件描述符{if ((close(connect_fd)) == -1){perror("fork() close() connect_fd child_process error");exit(EXIT_FAILURE); // 子进程退出}perror("fork() close() listen_fd child_process error");exit(EXIT_FAILURE); // 子进程退出}handle_request(connect_fd); // 2.处理请求if ((close(connect_fd)) == -1) // 3.关闭连接套接字文件描述符{perror("fork() close() connect_fd2 child_process error");exit(EXIT_FAILURE); // 子进程退出}exit(EXIT_SUCCESS);}else if (pid > 0) // 父进程{if ((close(connect_fd)) == -1) // 关闭连接套接字文件描述符{perror("fork() close() connect_fd parent_process error");continue; // 继续监听}}}if ((close(listen_fd)) == -1) // 父进程关闭监听套接字文件描述符。实际不会执行{perror("close() listen_fd error");exit(EXIT_FAILURE);}return 0;
}// 函数定义————————————————————
// 处理请求
void handle_request(int connect_fd) // 参数：连接套接字文件描述符
{// 传输消息————————————————————char msg_recv[g_buff_size]; // 从客户端接收的消息缓冲区char msg_send[g_buff_size]; // 发送到客户端的消息缓冲区int recv_bytes;             // 接收的消息字节数while (1) // 循环接收和发送消息{bzero(&msg_recv, sizeof(*msg_recv));bzero(&msg_send, sizeof(*msg_send));recv_bytes = recv(connect_fd, msg_recv, g_buff_size, 0); // 接收消息if (recv_bytes > 0) // 有消息{printf("Received message: %s", msg_recv); // 接收的消息strncpy(msg_send, msg_recv, g_buff_size);               // 发送的消息if ((send(connect_fd, msg_send, g_buff_size, 0)) == -1) // 发送消息{perror("send() error");return; // 函数返回后，关闭连接套接字文件描述符，结束子进程}}else if (recv_bytes == 0) // 文件末尾EOF：在客户端标准输入Ctrl+D{printf("The process %d received the end of file\n", getpid());return; // 函数返回后，关闭连接套接字文件描述符，结束子进程}else if ((recv_bytes == -1) && (errno == EINTR)) // 信号或网络中断recv(){continue; // 继续接收消息}else if (recv_bytes == -1) // 错误{perror("recv() error");return; // 函数返回后，关闭连接套接字文件描述符，结束子进程}}return;
}

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client.c

// 头文件————————————————————
// #include <sys/socket.h> //socket()、sockaddr、connect()、send()、recv()
#include <stdio.h>  //（perror()）、printf()、（fgets()）
#include <stdlib.h> //exit()
// #include <netinet/in.h> //sockaddr_in、（htons()）
#include <string.h>    //bzero()、strncpy()
#include <arpa/inet.h> //inet_pton()
// #include <unistd.h>     //close()
#include <errno.h> //errno// 全局常量————————————————————
const g_serv_port = 6666; // 服务端端口号
const g_buff_size = 64;   // 消息缓冲区大小// 函数声明————————————————————
void handle(int sock_fd); // 处理// 主函数————————————————————
int main(int argc, char *argv[])
{// 网络连接————————————————————int sock_fd; // 套接字文件描述符// 创建套接字并获取套接字文件描述符if ((sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP)) == -1){perror("socket() error");exit(EXIT_FAILURE);}struct sockaddr_in serv_addr; // 服务端网络信息结构体// 初始化服务端网络信息结构体bzero(&serv_addr, sizeof(serv_addr));serv_addr.sin_family = AF_INET;serv_addr.sin_port = htons(g_serv_port);if ((inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv_addr.sin_addr)) != 1){perror("inet_pton() error");exit(EXIT_FAILURE);}// 与服务端建立连接if ((connect(sock_fd, (struct sockaddr *)(&serv_addr), sizeof(serv_addr))) == -1){if ((close(sock_fd)) == -1){perror("connect() close() error");exit(EXIT_FAILURE);}perror("connect() error");exit(EXIT_FAILURE);}handle(sock_fd); // 处理// 关闭套接字文件描述符if ((close(sock_fd)) == -1){perror("close() error");exit(EXIT_FAILURE);}return 0;
}// 函数定义————————————————————
// 处理
void handle(int sock_fd) // 参数：套接字文件描述符
{// 传输消息————————————————————char msg_send[g_buff_size]; // 发送到服务端的消息缓冲区char msg_recv[g_buff_size]; // 从服务端接收的消息缓冲区int recv_bytes;             // 接收的消息字节数while (1) // 循环发送和接收消息{bzero(&msg_send, sizeof(*msg_send));bzero(&msg_recv, sizeof(*msg_recv));printf("Send message: ");if ((fgets(msg_send, g_buff_size, stdin)) == NULL)// 从标准输入获取消息。错误或遇到文件结尾(EOF)：在客户端标准输入Ctrl+D，相当于关闭连接{printf("End of connection\n");return; // 函数返回后，关闭套接字文件描述符，结束进程}if ((send(sock_fd, msg_send, g_buff_size, 0)) == -1) // 发送消息{perror("send() error");return; // 函数返回后，关闭连接套接字文件描述符，结束进程}recv_bytes = recv(sock_fd, msg_recv, g_buff_size, 0); // 接收消息if (recv_bytes > 0)                                   // 有数据{printf("Received message: %s", msg_recv); // 接收的消息}else if (recv_bytes == 0) // 服务端进程提前终止，在服务端标准输入Ctrl+C中断进程{printf("Server terminated prematurely\n");return; // 函数返回后，关闭套接字文件描述符，结束进程}else if ((recv_bytes == -1) && (errno == EINTR)) // 信号或网络中断recv(){continue; // 继续发送和接收数据}else if (recv_bytes == -1) // 错误{perror("recv() error");return; // 函数返回后，关闭套接字文件描述符，结束进程}}return;
}

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Makefile

#变量
targets = server client#伪目标
.PHONY : all
all : $(targets) #规则
server : server.cgcc -o server server.c client : client.cgcc -o client client.c#伪目标
.PHONY : clean
clean :rm $(targets)

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结果

正常情况，服务端表现：

正常情况，客户端1表现：

正常情况，客户端2表现：

正常情况，客户端3表现：

服务端终止，服务端表现：

服务端终止，客户端表现：

客户端终止连接，服务端表现：

客户端终止连接，客户端表现：

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总结

网络编程代码实例：多进程版。

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参考资料

• 《UNIX环境高级编程（第3版）》作者：W.Richard Stevens，Stephen A.Rago
• 《UNIX网络编程（第3版）》作者：W.Richard Stevens，Bill Fenner，Andrew M.Rudoff

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作者的话

• 感谢参考资料的作者/博主
• 作者：夜悊
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• 望读者们都能有所收获

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