準(zhǔn)備做一個(gè)zmq專(zhuān)題辑莫，先復(fù)習(xí)一下socket的知識(shí)。
socket
我們知道兩個(gè)進(jìn)程如果需要進(jìn)行通訊最基本的一個(gè)前提能能夠唯一的標(biāo)示一個(gè)進(jìn)程赤兴，在本地進(jìn)程通訊中我們可以使用PID來(lái)唯一標(biāo)示一個(gè)進(jìn)程刃跛，但PID只在本地唯一谨设，網(wǎng)絡(luò)中的兩個(gè)進(jìn)程PID沖突幾率很大，這時(shí)候我們需要另辟它徑了俯邓，我們知道IP層的ip地址可以唯一標(biāo)示主機(jī)骡楼，而TCP層協(xié)議和端口號(hào)可以唯一標(biāo)示主機(jī)的一個(gè)進(jìn)程，這樣我們可以利用ip地址＋協(xié)議＋端口號(hào)唯一標(biāo)示網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)進(jìn)程稽鞭。
能夠唯一標(biāo)示網(wǎng)絡(luò)中的進(jìn)程后鸟整，它們就可以利用socket進(jìn)行通信了，什么是socket呢朦蕴？我們經(jīng)常把socket翻譯為套接字篮条，socket是在應(yīng)用層和傳輸層之間的一個(gè)抽象層弟头，它把TCP/IP層復(fù)雜的操作抽象為幾個(gè)簡(jiǎn)單的接口供應(yīng)用層調(diào)用已實(shí)現(xiàn)進(jìn)程在網(wǎng)絡(luò)中通信。
socket編程的基本流程
注意阻塞的部分
下面的例子對(duì)照?qǐng)D來(lái)看涉茧，可以大致說(shuō)明整個(gè)編程模型赴恨。
服務(wù)端采用fork同時(shí)服務(wù)多個(gè)客戶(hù)
注意服務(wù)器accept以后，返回的fd是在另一個(gè)進(jìn)程中使用的伴栓。
服務(wù)器
/* server.c */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <netinet/in.h>
#include "wrap.h"
#define MAXLINE 80
#define SERV_PORT 8000
void sig_child(int signo);
int main(void)
{
pid_t pid;
struct sigaction act;
struct sockaddr_in servaddr,cliaddr;
socklen_t cliaddr_len;
int listenfd,connfd;
char buf[MAXLINE];
char str[INET_ADDRSTRLEN];
int i,n,m;
memset(&act,0,sizeof(act));
act.sa_handler = sig_child;
if(sigaction(SIGCHLD,&act,0)){
perror("Sigaction Error");
return 1;
}
listenfd = Socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
bzero(&servaddr,sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
Bind(listenfd,(struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr));
Listen(listenfd,20);
printf("Accepting connections ...\n");
while(1)
{
cliaddr_len = sizeof(cliaddr);
connfd = Accept(listenfd,(struct sockaddr *)&cliaddr,&cliaddr_len);
m = fork();
if(m == -1)
{
perror("call to fork");
exit(1);
}
else if(m == 0)
{
while(1)
{
n = Read(connfd,buf,MAXLINE);
if(n == 0){
printf("the other side has been closed.\n");
break;
}
printf("received from %d at PORT %d\n",inet_ntop(AF_INET,&cliaddr.sin_addr,str,sizeof(str)),ntohs(cliaddr.sin_port));
for(i=0;i<n;i++)
buf[i] = toupper(buf[i]);
//printf("content %s",buf);
Write(connfd,buf,n);
}
Close(connfd);
exit(0);
}
else
{
Close(connfd);
}
}
}
// SIGCHLD handler
void sig_child(int signo)
{
pid_t pid;
int stat;
while((pid = waitpid(-1,&stat,WNOHANG)) > 0)
{
printf("chile %d terminated\n",pid);
}
return;
}
客戶(hù)端
/* File Name: client.c */
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<errno.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#define MAXLINE 4096
int main(int argc, char** argv)
{
int sockfd, n,rec_len;
char recvline[4096], sendline[4096];
char buf[MAXLINE];
struct sockaddr_in servaddr;
if( argc != 2){
printf("usage: ./client <ipaddress>\n");
exit(0);
}
if( (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0){
printf("create socket error: %s(errno: %d)\n", strerror(errno),errno);
exit(0);
}
memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_port = htons(8000);
if( inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr) <= 0){
printf("inet_pton error for %s\n",argv[1]);
exit(0);
}
if( connect(sockfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0){
printf("connect error: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno);
exit(0);
}
printf("send msg to server: \n");
fgets(sendline, 4096, stdin);
if( send(sockfd, sendline, strlen(sendline), 0) < 0)
{
printf("send msg error: %s(errno: %d)\n", strerror(errno), errno);
exit(0);
}
if((rec_len = recv(sockfd, buf, MAXLINE,0)) == -1) {
perror("recv error");
exit(1);
}
buf[rec_len] = '\0';
printf("Received : %s ",buf);
close(sockfd);
exit(0);
}
accept函數(shù)
上面一個(gè)很重要的代碼片段就是用了accept函數(shù)嘱支，而且accept函數(shù)返回了一個(gè)socket。我們有必要搞清楚這個(gè)反悔的socket是什么挣饥。
點(diǎn)擊訪問(wèn)accept函數(shù)的說(shuō)明的網(wǎng)站
accept函數(shù)干嘛了
The accept() system call is used with connection-based socket types (SOCK_STREAM, SOCK_SEQPACKET). It extracts the first connection request on the queue of pending connections for the listening socket, sockfd, creates a new connected socket, and returns a new file descriptor referring to that socket. The newly created socket is not in the listening state. The original socket sockfd is unaffected by this call.返回了什么
RETURN VALUE
On success, these system calls return a nonnegative integer that is a file descriptor for the accepted socket. On error, -1 is returned, and errno is set appropriately.
由此可見(jiàn)accept函數(shù)用在tcp協(xié)議上除师，返回一個(gè)鏈接的socket的文件描述符，我們可以通過(guò)這個(gè)文件描述符來(lái)服務(wù)寫(xiě)入數(shù)據(jù)扔枫，這個(gè)數(shù)據(jù)來(lái)源于客戶(hù)端汛聚，寫(xiě)入到遠(yuǎn)程。而服務(wù)器一開(kāi)始創(chuàng)建的socket是專(zhuān)門(mén)用來(lái)監(jiān)聽(tīng)客戶(hù)端鏈接請(qǐng)求的短荐。
所謂的accept函數(shù)倚舀，其實(shí)抽象的是TCP的連接建立過(guò)程。accept函數(shù)返回的新socket其實(shí)指代的是本次創(chuàng)建的連接忍宋，而一個(gè)連接是包括兩部分信息的痕貌，一個(gè)是源IP和源端口，另一個(gè)宿IP和宿端口糠排。每次accept返回的這些socket宿端口就可以都是一樣的舵稠，這里并沒(méi)有重新監(jiān)聽(tīng)一個(gè)端口，端口主要用來(lái)區(qū)分進(jìn)程入宦，而源IP和源端口隨著客戶(hù)端不同顯然不同哺徊。
總結(jié)
上面的圖和代碼都是網(wǎng)上copy的，服務(wù)器客戶(hù)端不是配對(duì)的乾闰，代碼也不能編譯落追。只是找了兩個(gè)覺(jué)得寫(xiě)得還比較清晰的。
主要目的是為了說(shuō)明socket編程的基本模型涯肩，用來(lái)復(fù)習(xí)的轿钠。下面的文章說(shuō)明zmq的時(shí)候，會(huì)進(jìn)行比較病苗，zmq的socket和這里的socket是不同的概念疗垛，zmq的socket會(huì)抽象出更高級(jí)的概念，zmq的socket會(huì)擺脫這里socket和socket一一對(duì)應(yīng)通信的限制铅乡，大大簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)通信方式继谚，使我們能開(kāi)發(fā)出很多高級(jí)的功能。
