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Forked from cbsheng/tinyhttpd

tinyhttpd是一個500行的極簡HTTP服務器，持CGI胎食。代碼量少逗宜，非常容易閱讀，十分適合網(wǎng)絡編程初學者學習的項目剃诅。麻雀雖小巷送，五臟俱全。在tinyhttpd中可以學到 linux 上進程的創(chuàng)建矛辕，管道的使用笑跛。linux 下 socket 編程基本方法和http 協(xié)議的最基本結(jié)構(gòu)。
在cbsheng的基礎上聊品，添加了一些注釋飞蹂，幫助閱讀源碼，針對The Linux Programming Interface翻屈，使用了章節(jié)索引替代了原來的頁碼索引陈哑。

代碼非常簡單，和你一樣我也是初學者可以多關注一下以下兩個方面：

1. Unix Socket Stream Server的通常流程
2. 使用pipe做父子進程通信

tinyhttpd流程

tinyhttpd frame

流程圖包含了一個典型的Unix socket stream server的流程伸眶，可詳見：TLPI 56.5.

使用pipe做相關進程通信

Pipe是Unix like系統(tǒng)上最古老的IPC方法惊窖。它為一個常見需求提供了一個優(yōu)雅的解決方案：給定兩個運行不同程序的進程，如何讓一個進程的輸出作為另一個進程的輸入赚抡？管道可以用于在相關進程之間傳遞數(shù)據(jù)爬坑。

tinyhttpd中創(chuàng)建子進程來執(zhí)行cgi腳本的函數(shù)可以很好地用來學習pipe梧奢。
先來看代碼珊拼。

/**********************************************************************/
/* Execute a CGI script.  Will need to set environment variables as
 * appropriate.
 * Parameters: client socket descriptor
 *             path to the CGI script */
/**********************************************************************/
void execute_cgi(int client, const char *path, const char *method, const char *query_string)
{
 char buf[1024];
 int cgi_output[2];
 int cgi_input[2];
 pid_t pid;
 int status;
 int i;
 char c;
 int numchars = 1;
 int content_length = -1;

 //省略若干行不相關代碼

 //下面這里創(chuàng)建兩個管道，用于兩個進程間通信脊髓，參考《TLPI》44.2
 /*
 #include <unistd.h>
 int pipe(int fields); //return 0 on succ, -1 on err.
 成功的pipe()調(diào)用會在fields中返回兩個打開的文件描述符：一個表示管道的讀取端（fields[0]），另一個表示寫入端（fields[1]）署辉。
父子進程都通過一個pipe讀寫信息是可以的族铆，但是很不常見,創(chuàng)建pipe，fork()創(chuàng)建子進程之前：
   [   parent process  ]
 - [fields[1] fields[0]]<-
|                        |
-> [-------pipe------>]-
|                       |
- [fields[1] fields[0]]<-
  [    sub process   ]

通常fork()后哭尝，其中一個進程需要立即關閉管道寫入端描述符哥攘，另一個關閉讀取描述符。關閉未使用描述符之后：
  [   parent process  ]
- [fields[1]          ]
|
-> [-------pipe------>]-
                        |
  [          fields[0]]<-
[    sub process   ]
 */
 if (pipe(cgi_output) < 0) {
  cannot_execute(client);
  return;
 }
 if (pipe(cgi_input) < 0) {
  cannot_execute(client);
  return;
 }
 /*
 cgi_output是子進程（執(zhí)行cgi的進程）的輸出管道材鹦，子進程寫逝淹，父進程讀；
 cgi_input是子進程（執(zhí)行cgi的進程）的輸入管道桶唐，父進程寫栅葡，子進程讀。
 */

 //創(chuàng)建一個子進程 參考《TLPI》 24.2
 /*
 #include <unistd.h>
 pid_t fork(void); //in parent, return processID of child on success or -1 on error; in successfully created child: always return 0
 */
 if ( (pid = fork()) < 0 ) {
  cannot_execute(client);
  return;
 }

 //子進程用來執(zhí)行 cgi 腳本
 if (pid == 0)  /* child: CGI script */
 {
  char meth_env[255];
  char query_env[255];
  char length_env[255];

  //dup2()包含<unistd.h>中尤泽，參讀《TLPI》5.5
  //將子進程的輸出由標準輸出重定向到 cgi_ouput 的管道寫端上
  /*
  #include <unistd.h>
  int dup2(int oldfd, int newfd); //return (new) file descritor on succ, -1 on err
  為oldfd指定文件描述符創(chuàng)建副本欣簇，其編號由newfd指定。
  */
  dup2(cgi_output[1], 1);
  //將子進程的輸出由標準輸入重定向到 cgi_ouput 的管道讀端上
  dup2(cgi_input[0], 0);
  //關閉 cgi_ouput 管道的讀端與cgi_input 管道的寫端
  close(cgi_output[0]);
  close(cgi_input[1]);

  //構(gòu)造一個環(huán)境變量
  sprintf(meth_env, "REQUEST_METHOD=%s", method);
  //putenv()包含于<stdlib.h>中坯约，參讀《TLPI》6.7
  //將這個環(huán)境變量加進子進程的運行環(huán)境中
  /*
  #include <stdlib.h>
  int putenv(char *string); //return 0 on succ, nonzero on err.
  */
  putenv(meth_env);

  //根據(jù)http 請求的不同方法熊咽，構(gòu)造并存儲不同的環(huán)境變量
  if (strcasecmp(method, "GET") == 0) {
   sprintf(query_env, "QUERY_STRING=%s", query_string);
   putenv(query_env);
  }
  else {   /* POST */
   sprintf(length_env, "CONTENT_LENGTH=%d", content_length);
   putenv(length_env);
  }

  //execl()包含于<unistd.h>中，參讀《TLPI》P567
  //最后將子進程替換成另一個進程并執(zhí)行 cgi 腳本
  /*
  #include <unistd.h>
  int execl(const char* pathname, const char *arg, ...); //not return on succ;return -1 on error.
  */
  execl(path, path, NULL);
  exit(0);

 } else {    /* parent */
  //父進程則關閉了 cgi_output管道的寫端和 cgi_input 管道的讀端
  close(cgi_output[1]);
  close(cgi_input[0]);

  //如果是 POST 方法的話就繼續(xù)讀 body 的內(nèi)容闹丐，并寫到 cgi_input 管道里讓子進程去讀
  if (strcasecmp(method, "POST") == 0)
   for (i = 0; i < content_length; i++) {
    recv(client, &c, 1, 0);
    write(cgi_input[1], &c, 1);
   }

  //然后從 cgi_output 管道中讀子進程的輸出横殴，并發(fā)送到客戶端去
  while (read(cgi_output[0], &c, 1) > 0)
   send(client, &c, 1, 0);

  //關閉管道
  close(cgi_output[0]);
  close(cgi_input[1]);
  //等待子進程的退出 《TLPI》26.1.2
  /*
  #include <sys/wait.h>
  pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options); //return process ID of child, 0, or -1 on err.
  */
  waitpid(pid, &status, 0);
 }
}

這段代碼很簡單，創(chuàng)建了一個子進程用于執(zhí)行CGI腳本妇智。子進程將標準輸入重定向到管道cgi_input的輸入滥玷，接受來自父進程的寫入；將標準輸出重定向到cgi_output的輸入巍棱，將信息發(fā)給父進程。子進程通過execl執(zhí)行cgi腳本替換當前子進程蛋欣。如下圖：

tinyhttpd_pipe

注意代碼中航徙，一個管道在兩個通信進程會將一個管道不需要的一端關閉掉。子進程關閉了cgi_input1和cgi_output0,父進程關閉了cgi_output1和cgi_input[0]（讀端）陷虎。

通常都會使用一個管道的一個管道到踏，創(chuàng)建了管道并fork進程后，管道讀寫都是雙向開放的尚猿，但通常會去關閉不使用的文件描述符窝稿，如下圖，父進程給子進程發(fā)送信息凿掂，就對應兩個進程對管道做了相應關閉處理伴榔。

pipe_fork

附錄

附上tinyhttpd注釋版代碼：

/* J. David's webserver */
/* This is a simple webserver.
 * Created November 1999 by J. David Blackstone.
 * CSE 4344 (Network concepts), Prof. Zeigler
 * University of Texas at Arlington
 */
/* This program compiles for Sparc Solaris 2.6.
 * To compile for Linux:
 *  1) Comment out the #include <pthread.h> line.
 *  2) Comment out the line that defines the variable newthread.
 *  3) Comment out the two lines that run pthread_create().
 *  4) Uncomment the line that runs accept_request().
 *  5) Remove -lsocket from the Makefile.
 */

 /*
     代碼中除了用到 C 語言標準庫的一些函數(shù)纹蝴，也用到了一些與環(huán)境有關的函數(shù)(例如POSIX標準)
     具體可以參讀《The Linux Programming Interface》，以下簡稱《TLPI》踪少，頁碼指示均為英文版

     注釋者： github: cbsheng & github: conndots
 */
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <ctype.h>
#include <strings.h>
#include <string.h>
#include <sys/stat.h>
//#include <pthread.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdlib.h>

#define ISspace(x) isspace((int)(x))

#define SERVER_STRING "Server: jdbhttpd/0.1.0\r\n"

void accept_request(int);
void bad_request(int);
void cat(int, FILE *);
void cannot_execute(int);
void error_die(const char *);
void execute_cgi(int, const char *, const char *, const char *);
int get_line(int, char *, int);
void headers(int, const char *);
void not_found(int);
void serve_file(int, const char *);
int startup(u_short *);
void unimplemented(int);

/**********************************************************************/
/* A request has caused a call to accept() on the server port to
 * return.  Process the request appropriately.
 * Parameters: the socket connected to the client */
/**********************************************************************/
void accept_request(int client)
{
 char buf[1024];
 int numchars;
 char method[255];
 char url[255];
 char path[512];
 size_t i, j;
 struct stat st;
 int cgi = 0;      /* becomes true if server decides this is a CGI
                    * program */
 char *query_string = NULL;

 //讀http 請求的第一行數(shù)據(jù)（request line）塘安，把請求方法存進 method 中
 numchars = get_line(client, buf, sizeof(buf));
 i = 0; j = 0;
 while (!ISspace(buf[j]) && (i < sizeof(method) - 1))
 {
  method[i] = buf[j];
  i++; j++;
 }
 method[i] = '\0';

 //如果請求的方法不是 GET 或 POST 任意一個的話就直接發(fā)送 response 告訴客戶端沒實現(xiàn)該方法
 if (strcasecmp(method, "GET") && strcasecmp(method, "POST"))
 {
  unimplemented(client);
  return;
 }

 //如果是 POST 方法就將 cgi 標志變量置一(true)
 if (strcasecmp(method, "POST") == 0)
  cgi = 1;

 i = 0;
 //跳過所有的空白字符(空格)
 while (ISspace(buf[j]) && (j < sizeof(buf)))
  j++;

 //然后把 URL 讀出來放到 url 數(shù)組中
 while (!ISspace(buf[j]) && (i < sizeof(url) - 1) && (j < sizeof(buf)))
 {
  url[i] = buf[j];
  i++; j++;
 }
 url[i] = '\0';

 //如果這個請求是一個 GET 方法的話
 if (strcasecmp(method, "GET") == 0)
 {
  //用一個指針指向 url
  query_string = url;

  //去遍歷這個 url，跳過字符 援奢？前面的所有字符兼犯，如果遍歷完畢也沒找到字符 ？則退出循環(huán)
  while ((*query_string != '?') && (*query_string != '\0'))
   query_string++;

  //退出循環(huán)后檢查當前的字符是 集漾？還是字符串(url)的結(jié)尾
  if (*query_string == '?')
  {
   //如果是 切黔？ 的話，證明這個請求需要調(diào)用 cgi具篇，將 cgi 標志變量置一(true)
   cgi = 1;
   //從字符 纬霞？ 處把字符串 url 給分隔會兩份
   *query_string = '\0';
   //使指針指向字符 ？后面的那個字符
   query_string++;
  }
 }

 //將前面分隔兩份的前面那份字符串栽连，拼接在字符串htdocs的后面之后就輸出存儲到數(shù)組 path 中险领。相當于現(xiàn)在 path 中存儲著一個字符串
 sprintf(path, "htdocs%s", url);

 //如果 path 數(shù)組中的這個字符串的最后一個字符是以字符 / 結(jié)尾的話，就拼接上一個"index.html"的字符串秒紧。首頁的意思
 if (path[strlen(path) - 1] == '/')
  strcat(path, "index.html");

 //在系統(tǒng)上去查詢該文件是否存在, 《TLPI》15.1
 /*
 #include <sys/stat.h>
 int stat(const char *pathname, struct stat *statbuf); //return 0 on succ, or -1 on err.
 */
 if (stat(path, &st) == -1) {
  //如果不存在绢陌，那把這次 http 的請求后續(xù)的內(nèi)容(head 和 body)全部讀完并忽略
  while ((numchars > 0) && strcmp("\n", buf))  /* read & discard headers */
   numchars = get_line(client, buf, sizeof(buf));
  //然后返回一個找不到文件的 response 給客戶端
  not_found(client);
 }
 else
 {
  //文件存在，那去跟常量S_IFMT相與熔恢，相與之后的值可以用來判斷該文件是什么類型的
  //st_mode: file type & file permission
  //S_IFMT參讀《TLPI》15.1脐湾，與下面的三個常量一樣是包含在<sys/stat.h>
  //stat。st_mode與S_IFMT?相與可從該字段析取文件類型
  /*
  | _  _  _  _ | U  G  T  | R  W  X  | R  W  X | R  W  X  |
  |            |          |<- user ->|<-group->|<-others->|
  |<-filetype->|<-              permission               ->|
  */
  if ((st.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)
   //如果這個文件是個目錄叙淌，那就需要再在 path 后面拼接一個"/index.html"的字符串
   strcat(path, "/index.html");

   //S_IXUSR, S_IXGRP, S_IXOTH三者可以參讀《TLPI》
  if ((st.st_mode & S_IXUSR) ||
      (st.st_mode & S_IXGRP) ||
      (st.st_mode & S_IXOTH)    )
   //如果這個文件是一個可執(zhí)行文件秤掌，不論是屬于用戶/組/其他這三者類型的，就將 cgi 標志變量置一
   cgi = 1;

  if (!cgi)
   //如果不需要 cgi 機制的話鹰霍，
   serve_file(client, path);
  else
   //如果需要則調(diào)用
   execute_cgi(client, path, method, query_string);
 }

 close(client);
}

/**********************************************************************/
/* Inform the client that a request it has made has a problem.
 * Parameters: client socket */
/**********************************************************************/
void bad_request(int client)
{
 char buf[1024];

 sprintf(buf, "HTTP/1.0 400 BAD REQUEST\r\n");
 send(client, buf, sizeof(buf), 0);
 sprintf(buf, "Content-type: text/html\r\n");
 send(client, buf, sizeof(buf), 0);
 sprintf(buf, "\r\n");
 send(client, buf, sizeof(buf), 0);
 sprintf(buf, "<P>Your browser sent a bad request, ");
 send(client, buf, sizeof(buf), 0);
 sprintf(buf, "such as a POST without a Content-Length.\r\n");
 send(client, buf, sizeof(buf), 0);
}

/**********************************************************************/
/* Put the entire contents of a file out on a socket.  This function
 * is named after the UNIX "cat" command, because it might have been
 * easier just to do something like pipe, fork, and exec("cat").
 * Parameters: the client socket descriptor
 *             FILE pointer for the file to cat */
/**********************************************************************/
void cat(int client, FILE *resource)
{
 char buf[1024];

 //從文件文件描述符中讀取指定內(nèi)容
 fgets(buf, sizeof(buf), resource);
 while (!feof(resource))
 {
  send(client, buf, strlen(buf), 0);
  fgets(buf, sizeof(buf), resource);
 }
}

/**********************************************************************/
/* Inform the client that a CGI script could not be executed.
 * Parameter: the client socket descriptor. */
/**********************************************************************/
void cannot_execute(int client)
{
 char buf[1024];

 sprintf(buf, "HTTP/1.0 500 Internal Server Error\r\n");
 send(client, buf, strlen(buf), 0);
 sprintf(buf, "Content-type: text/html\r\n");
 send(client, buf, strlen(buf), 0);
 sprintf(buf, "\r\n");
 send(client, buf, strlen(buf), 0);
 sprintf(buf, "<P>Error prohibited CGI execution.\r\n");
 send(client, buf, strlen(buf), 0);
}

/**********************************************************************/
/* Print out an error message with perror() (for system errors; based
 * on value of errno, which indicates system call errors) and exit the
 * program indicating an error. */
/**********************************************************************/
void error_die(const char *sc)
{
 //包含于<stdio.h>,基于當前的 errno 值闻鉴，在標準錯誤上產(chǎn)生一條錯誤消息。參考《TLPI》P49
 perror(sc);
 exit(1);
}

/**********************************************************************/
/* Execute a CGI script.  Will need to set environment variables as
 * appropriate.
 * Parameters: client socket descriptor
 *             path to the CGI script */
/**********************************************************************/
void execute_cgi(int client, const char *path,
                 const char *method, const char *query_string)
{
 char buf[1024];
 int cgi_output[2];
 int cgi_input[2];
 pid_t pid;
 int status;
 int i;
 char c;
 int numchars = 1;
 int content_length = -1;

 //往 buf 中填東西以保證能進入下面的 while
 buf[0] = 'A'; buf[1] = '\0';
 //如果是 http 請求是 GET 方法的話讀取并忽略請求剩下的內(nèi)容
 if (strcasecmp(method, "GET") == 0)
  while ((numchars > 0) && strcmp("\n", buf))  /* read & discard headers */
   numchars = get_line(client, buf, sizeof(buf));
 else    /* POST */
 {
  //只有 POST 方法才繼續(xù)讀內(nèi)容
  numchars = get_line(client, buf, sizeof(buf));
  //這個循環(huán)的目的是讀出指示 body 長度大小的參數(shù)茂洒，并記錄 body 的長度大小孟岛。其余的 header 里面的參數(shù)一律忽略
  //注意這里只讀完 header 的內(nèi)容，body 的內(nèi)容沒有讀
  while ((numchars > 0) && strcmp("\n", buf))
  {
   buf[15] = '\0';
   if (strcasecmp(buf, "Content-Length:") == 0)
    content_length = atoi(&(buf[16])); //記錄 body 的長度大小
   numchars = get_line(client, buf, sizeof(buf));
  }

  //如果 http 請求的 header 沒有指示 body 長度大小的參數(shù)督勺，則報錯返回
  if (content_length == -1) {
   bad_request(client);
   return;
  }
 }

 sprintf(buf, "HTTP/1.0 200 OK\r\n");
 send(client, buf, strlen(buf), 0);

 //下面這里創(chuàng)建兩個管道渠羞，用于兩個進程間通信，參考《TLPI》44.2
 /*
 #include <unistd.h>
 int pipe(int fields); //return 0 on succ, -1 on err.
 成功的pipe()調(diào)用會在fields中返回兩個打開的文件描述符：一個表示管道的讀取端（fields[0]）智哀，另一個表示寫入端（fields[1]）次询。
父子進程都通過一個pipe讀寫信息是可以的，但是很不常見,創(chuàng)建pipe瓷叫，fork()創(chuàng)建子進程之前：
   [   parent process  ]
 - [fields[1] fields[0]]<-
|                        |
-> [-------pipe------>]-
|                       |
- [fields[1] fields[0]]<-
  [    sub process   ]

通常fork()后屯吊，其中一個進程需要立即關閉管道寫入端描述符送巡，另一個關閉讀取描述符。關閉未使用描述符之后：
  [   parent process  ]
- [fields[1]          ]
|
-> [-------pipe------>]-
                        |
  [          fields[0]]<-
[    sub process   ]
 */
 if (pipe(cgi_output) < 0) {
  cannot_execute(client);
  return;
 }
 if (pipe(cgi_input) < 0) {
  cannot_execute(client);
  return;
 }
 /*
 cgi_output是子進程（執(zhí)行cgi的進程）的輸出管道雌芽，子進程寫授艰，父進程讀；
 cgi_input是子進程（執(zhí)行cgi的進程）的輸入管道世落，父進程寫淮腾，子進程讀。
 */

 //創(chuàng)建一個子進程 參考《TLPI》 24.2
 /*
 #include <unistd.h>
 pid_t fork(void); //in parent, return processID of child on success or -1 on error; in successfully created child: always return 0
 */
 if ( (pid = fork()) < 0 ) {
  cannot_execute(client);
  return;
 }

 //子進程用來執(zhí)行 cgi 腳本
 if (pid == 0)  /* child: CGI script */
 {
  char meth_env[255];
  char query_env[255];
  char length_env[255];

  //dup2()包含<unistd.h>中屉佳，參讀《TLPI》5.5
  //將子進程的輸出由標準輸出重定向到 cgi_ouput 的管道寫端上
  /*
  #include <unistd.h>
  int dup2(int oldfd, int newfd); //return (new) file descritor on succ, -1 on err
  為oldfd指定文件描述符創(chuàng)建副本谷朝，其編號由newfd指定。
  */
  dup2(cgi_output[1], 1);
  //將子進程的輸出由標準輸入重定向到 cgi_ouput 的管道讀端上
  dup2(cgi_input[0], 0);
  //關閉 cgi_ouput 管道的讀端與cgi_input 管道的寫端
  close(cgi_output[0]);
  close(cgi_input[1]);

  //構(gòu)造一個環(huán)境變量
  sprintf(meth_env, "REQUEST_METHOD=%s", method);
  //putenv()包含于<stdlib.h>中武花，參讀《TLPI》6.7
  //將這個環(huán)境變量加進子進程的運行環(huán)境中
  /*
  #include <stdlib.h>
  int putenv(char *string); //return 0 on succ, nonzero on err.
  */
  putenv(meth_env);

  //根據(jù)http 請求的不同方法圆凰，構(gòu)造并存儲不同的環(huán)境變量
  if (strcasecmp(method, "GET") == 0) {
   sprintf(query_env, "QUERY_STRING=%s", query_string);
   putenv(query_env);
  }
  else {   /* POST */
   sprintf(length_env, "CONTENT_LENGTH=%d", content_length);
   putenv(length_env);
  }

  //execl()包含于<unistd.h>中，參讀《TLPI》P567
  //最后將子進程替換成另一個進程并執(zhí)行 cgi 腳本
  /*
  #include <unistd.h>
  int execl(const char* pathname, const char *arg, ...); //not return on succ;return -1 on error.
  */
  execl(path, path, NULL);
  exit(0);

 } else {    /* parent */
  //父進程則關閉了 cgi_output管道的寫端和 cgi_input 管道的讀端
  close(cgi_output[1]);
  close(cgi_input[0]);

  //如果是 POST 方法的話就繼續(xù)讀 body 的內(nèi)容体箕，并寫到 cgi_input 管道里讓子進程去讀
  if (strcasecmp(method, "POST") == 0)
   for (i = 0; i < content_length; i++) {
    recv(client, &c, 1, 0);
    write(cgi_input[1], &c, 1);
   }

  //然后從 cgi_output 管道中讀子進程的輸出专钉，并發(fā)送到客戶端去
  while (read(cgi_output[0], &c, 1) > 0)
   send(client, &c, 1, 0);

  //關閉管道
  close(cgi_output[0]);
  close(cgi_input[1]);
  //等待子進程的退出 《TLPI》26.1.2
  /*
  #include <sys/wait.h>
  pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options); //return process ID of child, 0, or -1 on err.
  */
  waitpid(pid, &status, 0);
 }
}

/**********************************************************************/
/* Get a line from a socket, whether the line ends in a newline,
 * carriage return, or a CRLF combination.  Terminates the string read
 * with a null character.  If no newline indicator is found before the
 * end of the buffer, the string is terminated with a null.  If any of
 * the above three line terminators is read, the last character of the
 * string will be a linefeed and the string will be terminated with a
 * null character.
 * Parameters: the socket descriptor
 *             the buffer to save the data in
 *             the size of the buffer
 * Returns: the number of bytes stored (excluding null) */
/**********************************************************************/
int get_line(int sock, char *buf, int size)
{
 int i = 0;
 char c = '\0';
 int n;

 while ((i < size - 1) && (c != '\n'))
 {
  //recv()包含于<sys/socket.h>,參讀《TLPI》61.3,
  //讀一個字節(jié)的數(shù)據(jù)存放在 c 中
  /*
  #include<sys/socket.h>
  ssize_t recv(int sockfd, void *buffer, size_t length, int flags); //return num of bytes received, 0 on EOF, -1 on err.

  */
  n = recv(sock, &c, 1, 0);
  /* DEBUG printf("%02X\n", c); */
  if (n > 0)
  {
   if (c == '\r')
   {
    //MSG_PEEK, 從套接字緩沖區(qū)獲取一份請求字節(jié)副本，但不會將請求的字節(jié)從緩沖區(qū)中實際移除累铅。
    n = recv(sock, &c, 1, MSG_PEEK);
    /* DEBUG printf("%02X\n", c); */
    if ((n > 0) && (c == '\n'))
     recv(sock, &c, 1, 0);
    else
     c = '\n';
   }
   buf[i] = c;
   i++;
  }
  else
   c = '\n';
 }
 buf[i] = '\0';

 return(i);
}

/**********************************************************************/
/* Return the informational HTTP headers about a file. */
/* Parameters: the socket to print the headers on
 *             the name of the file */
/**********************************************************************/
void headers(int client, const char *filename)
{
 char buf[1024];
 (void)filename;  /* could use filename to determine file type */

 strcpy(buf, "HTTP/1.0 200 OK\r\n");
 send(client, buf, strlen(buf), 0);
 strcpy(buf, SERVER_STRING);
 send(client, buf, strlen(buf), 0);
 sprintf(buf, "Content-Type: text/html\r\n");
 send(client, buf, strlen(buf), 0);
 strcpy(buf, "\r\n");
 send(client, buf, strlen(buf), 0);
}

/**********************************************************************/
/* Give a client a 404 not found status message. */
/**********************************************************************/
void not_found(int client)
{
 char buf[1024];

 sprintf(buf, "HTTP/1.0 404 NOT FOUND\r\n");
 send(client, buf, strlen(buf), 0);
 sprintf(buf, SERVER_STRING);
 send(client, buf, strlen(buf), 0);
 sprintf(buf, "Content-Type: text/html\r\n");
 send(client, buf, strlen(buf), 0);
 sprintf(buf, "\r\n");
 send(client, buf, strlen(buf), 0);
 sprintf(buf, "<HTML><TITLE>Not Found</TITLE>\r\n");
 send(client, buf, strlen(buf), 0);
 sprintf(buf, "<BODY><P>The server could not fulfill\r\n");
 send(client, buf, strlen(buf), 0);
 sprintf(buf, "your request because the resource specified\r\n");
 send(client, buf, strlen(buf), 0);
 sprintf(buf, "is unavailable or nonexistent.\r\n");
 send(client, buf, strlen(buf), 0);
 sprintf(buf, "</BODY></HTML>\r\n");
 send(client, buf, strlen(buf), 0);
}

/**********************************************************************/
/* Send a regular file to the client.  Use headers, and report
 * errors to client if they occur.
 * Parameters: a pointer to a file structure produced from the socket
 *              file descriptor
 *             the name of the file to serve */
/**********************************************************************/
void serve_file(int client, const char *filename)
{
 FILE *resource = NULL;
 int numchars = 1;
 char buf[1024];

 //確保 buf 里面有東西跃须，能進入下面的 while 循環(huán)
 buf[0] = 'A'; buf[1] = '\0';
 //循環(huán)作用是讀取并忽略掉這個 http 請求后面的所有內(nèi)容
 while ((numchars > 0) && strcmp("\n", buf))  /* read & discard headers */
  numchars = get_line(client, buf, sizeof(buf));

 //打開這個傳進來的這個路徑所指的文件
 resource = fopen(filename, "r");
 if (resource == NULL)
  not_found(client);
 else
 {
  //打開成功后，將這個文件的基本信息封裝成 response 的頭部(header)并返回
  headers(client, filename);
  //接著把這個文件的內(nèi)容讀出來作為 response 的 body 發(fā)送到客戶端
  cat(client, resource);
 }

 fclose(resource);
}

/**********************************************************************/
/* This function starts the process of listening for web connections
 * on a specified port.  If the port is 0, then dynamically allocate a
 * port and modify the original port variable to reflect the actual
 * port.
 * Parameters: pointer to variable containing the port to connect on
 * Returns: the socket */
/**********************************************************************/
int startup(u_short *port)
{
 int httpd = 0;
 //sockaddr_in 是 IPV4的套接字地址結(jié)構(gòu)娃兽。定義在<netinet/in.h>,參讀《TLPI》P59.4
 struct sockaddr_in name;

 //socket()用于創(chuàng)建一個用于 socket 的描述符菇民，函數(shù)包含于<sys/socket.h>。參讀《TLPI》56.2
 //這里的PF_INET其實是與 AF_INET同義投储，具體可以參讀《TLPI》P946
 /*
int socket(int domain, int type, int protocol); //return file descriptor on success,-1 on error
type = SOCK_STREAM -> 流socket 一般使用TCP協(xié)議傳輸
type = SOCK_DGRAM -> 數(shù)據(jù)報socket 使用UDP協(xié)議傳輸
 */
 httpd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
 if (httpd == -1)
  error_die("socket");

 memset(&name, 0, sizeof(name));
 name.sin_family = AF_INET;
 //htons()第练，ntohs() 和 htonl()包含于<arpa/inet.h>, 參讀《TLPI》P59.2
 //將*port 轉(zhuǎn)換成以網(wǎng)絡字節(jié)序表示的16位整數(shù)
 name.sin_port = htons(*port);
 //INADDR_ANY是一個 IPV4通配地址的常量，包含于<netinet/in.h>
 //大多實現(xiàn)都將其定義成了0.0.0.0 參讀《TLPI》P1187
 name.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

 //bind()用于綁定地址與 socket玛荞。參讀《TLPI》56.3
 //如果傳進去的sockaddr結(jié)構(gòu)中的 sin_port 指定為0娇掏，這時系統(tǒng)會選擇一個臨時的端口號
 /*
 int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen); //return 0 on succ, -1 on err.
 sockfd: sock函數(shù)返回的文件描述符
 ?
 struct sockaddr {
  sa_family_t sa_family; //address family(AF_* constant)
  char sa_data[14]; //socket address(size varies according to socket domain)
  }
  struct sockaddr_in {
    so_family_t     sin_family; //address family(AF_INET)
    in_port_t       sin_port;   //port 16 bytes
    struct in_addr  sin_addr;   //IVv4 address 32 bytes
    unsigned char __pad[X];     //pad to size of 'sockaddr' structure(16 bytes)
  }
  sin_port + sin_addr -> sa_data[14]
  每種socket domain都使用了不同的地址格式。Unix domain socket使用路徑名勋眯；Internet domain socket使用ip地址和端口號驹碍。bind適用于所有的socket domain，必須能夠接受任意類型地址結(jié)構(gòu)凡恍。sockaddr是通用的地址結(jié)構(gòu)。需要將特定domain socket轉(zhuǎn)換為sockaddr怔球。
 */
 if (bind(httpd, (struct sockaddr *)&name, sizeof(name)) < 0)
  error_die("bind");

 //如果調(diào)用 bind 后端口號仍然是0嚼酝，則手動調(diào)用getsockname()獲取端口號
 if (*port == 0)  /* if dynamically allocating a port */
 {
  int namelen = sizeof(name);
  //getsockname()包含于<sys/socker.h>中，參讀《TLPI》61.5
  //調(diào)用getsockname()獲取系統(tǒng)給 httpd 這個 socket 隨機分配的端口號
  /*
  int getsockname(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen); //return 0 on succ, -1 on err.
  */
  if (getsockname(httpd, (struct sockaddr *)&name, &namelen) == -1)
   error_die("getsockname");
  *port = ntohs(name.sin_port);
 }

 //最初的 BSD socket 實現(xiàn)中竟坛，backlog 的上限是5.參讀《TLPI》56.5.1
 /*
 #include<sys/socket.h>
 int listen(int sockfd, int backlog);   //return 0 on success, -1 on err.
 將文件描述符sockfd引用的流socket標記為被動闽巩，這個socket后面會被用來接受來自其它（主動的）socket連接钧舌。
 如何理解backlog參數(shù)？
 未決連接請求：
 被動socket連接：
 socket() -> bind() -> listen() -> accept() -><-
 主動socket連接：
 socket() -> connect() //可能阻塞涎跨，取決于后臺登錄的連接請求數(shù)量

 聯(lián)系：
 C: connect() --> S: accept()

 當服務器忙于處理其他客戶端時洼冻，會先client調(diào)用connect(),然后server再accept。內(nèi)核需要記錄這些未決連接請求的相關信息隅很，這樣后續(xù)accept()才能處理這些請求撞牢。backlog為允許這種未決連接的數(shù)量。這個限制以內(nèi)的請求會立即成功叔营。之外的連接請求會阻塞到一個未決的連接被接受（通過accept())屋彪。linux中被定義成了128，可以通過/proc/sys/net/core/somaxconn配置绒尊。
 */
 if (listen(httpd, 5) < 0)
  error_die("listen");
 return(httpd);
}

/**********************************************************************/
/* Inform the client that the requested web method has not been
 * implemented.
 * Parameter: the client socket */
/**********************************************************************/
void unimplemented(int client)
{
 char buf[1024];

 sprintf(buf, "HTTP/1.0 501 Method Not Implemented\r\n");
 send(client, buf, strlen(buf), 0);
 sprintf(buf, SERVER_STRING);
 send(client, buf, strlen(buf), 0);
 sprintf(buf, "Content-Type: text/html\r\n");
 send(client, buf, strlen(buf), 0);
 sprintf(buf, "\r\n");
 send(client, buf, strlen(buf), 0);
 sprintf(buf, "<HTML><HEAD><TITLE>Method Not Implemented\r\n");
 send(client, buf, strlen(buf), 0);
 sprintf(buf, "</TITLE></HEAD>\r\n");
 send(client, buf, strlen(buf), 0);
 sprintf(buf, "<BODY><P>HTTP request method not supported.\r\n");
 send(client, buf, strlen(buf), 0);
 sprintf(buf, "</BODY></HTML>\r\n");
 send(client, buf, strlen(buf), 0);
}

/**********************************************************************/

int main(void)
{
 int server_sock = -1;
 u_short port = 0;
 int client_sock = -1;
 //sockaddr_in 是 IPV4的套接字地址結(jié)構(gòu)畜挥。定義在<netinet/in.h>,《TLPI》59.4
 /*
 struct in_addr {
  in_addr_t s_addr; //unsigned 32-bit int
}
 struct sockaddr_in {
  so_family_t     sin_family; //address family(AF_INET)
  in_port_t       sin_port;   //port 16 bytes
  struct in_addr  sin_addr;   //IVv4 address 32 bytes
  unsigned char __pad[X];     //pad to size of 'sockaddr' structure(16 bytes)
}
 */
 struct sockaddr_in client_name;
 int client_name_len = sizeof(client_name);
 //pthread_t newthread;

 server_sock = startup(&port);
 printf("httpd running on port %d\n", port);

 while (1)
 {
  //阻塞等待客戶端的連接，如果沒有未決連接的話婴谱，參讀《TLPI》56.5.2
  /*
  #include<sys/socket.h>
  int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen); //return file descriptor on succ, -1 on err.
  它會創(chuàng)建一個新的socket蟹但，正是這個socket與執(zhí)行connect()的對等socket進行連接。
  socket(sockfd)會保持打開狀態(tài)谭羔，并可用于接受后續(xù)的連接华糖。
  accept4(): 新添參數(shù)flags, SOCK_CLOSEEXEC-內(nèi)核在調(diào)用返回的新文件描述符上啟用close-on-exec標記 SOCK_NONBLOCK-內(nèi)核在底層打開著的文件描述上啟用O_NONBLOCK標記，后續(xù)I/O操作變成非阻塞,無需調(diào)用fcntl()獲得同樣效果口糕。
  */
  client_sock = accept(server_sock,
                       (struct sockaddr *)&client_name,
                       &client_name_len);
  if (client_sock == -1)
   error_die("accept");
  accept_request(client_sock);
 /*if (pthread_create(&newthread , NULL, accept_request, client_sock) != 0)
   perror("pthread_create");*/
 }

 /*
 如果多個文件描述符引用了一個socket缅阳，那么當所有文件描述符被關閉后連接就會被終止。
 */
 close(server_sock);

 return(0);
}

simple client:

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
 int sockfd;
 int len;
 struct sockaddr_in address;
 int result;
 char ch = 'A';

 //申請一個流 socket
 sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
 //填充地址結(jié)構(gòu)景描，指定服務器的 IP 和 端口
 address.sin_family = AF_INET;
 //inet_addr 可以參考 man inet_addr
 //可以用現(xiàn)代的inet_pton()替代inet_addr(), example 中有參考例子
 address.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
 address.sin_port = htons(9734);
 len = sizeof(address);

 //下面的語句可以輸出連接的 IP 地址
 //但是inet_ntoa()是過時的方法十办，應該改用 inet_ntop(可參考 example)。但很多代碼仍然遺留著inet_ntoa.
 //printf("%s\n", inet_ntoa( address.sin_addr));

 result = connect(sockfd, (struct sockaddr *)&address, len);

 if (result == -1)
 {
  perror("oops: client1");
  exit(1);
 }

 //往服務端寫一個字節(jié)
 write(sockfd, &ch, 1);
 //從服務端讀一個字符
 read(sockfd, &ch, 1);
 printf("char from server = %c\n", ch);
 close(sockfd);
 exit(0);
}