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用C++實現一個時間伺服器

服務端程式:

使用了Linux下的API,需要在Linux下編譯執行,由於埠是13,是著名埠,需要使用管理員許可權執行:

gcc -o server server.c

sudo ./server

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
#define MAXLINE 1024
#define LISTENQ 16
int main(){
	int listenfd, connfd;
	struct sockaddr_in servaddr, clientaddr;
	char buff[MAXLINE];
	time_t ticks;
	// 使用TCP
	listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	// 設定伺服器的IP地址為任何地址和埠號13,多餘的空間用用零填充。這裡的地址都是網路位元組序
	memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
	servaddr.sin_family = AF_INET;
	servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
	servaddr.sin_port = htons(13);
	// 將socket繫結為固定的地址,轉化成sockaddr
	if(bind(listenfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0){
		printf("error to bind the address\n");
		exit(1);
	}
	// 開始監聽,監聽佇列最大為16
	listen(listenfd, LISTENQ);
	char addr[MAXLINE];
	int len;
	while(1){
		len = sizeof(clientaddr);
		// 三次握手過後,可以獲得客戶端控制代碼,同時獲得客戶端地址,後面兩個引數都要設定
		connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr*)&clientaddr, &len);
		inet_ntop(((struct sockaddr*)&clientaddr)->sa_family, (void*)&clientaddr.sin_addr, addr, MAXLINE);
		printf("client %s:%d connect server...\n", addr, ntohs(clientaddr.sin_port));
		// 傳送服務端時間給客戶端
		ticks = time(NULL);
		snprintf(buff, sizeof(buff), "%.24s\r\n", ctime(&ticks));
		write(connfd, buff, strlen(buff));
		// 由服務端關閉,發生四次揮手,傳送FIN
		close(connfd);
	}
	return 0;
}

        顯然,服務端是非常簡陋的。accept在沒有客戶端訪問時會進入阻塞狀態。這是一種迭代式的服務模式,必須處理完當前客戶端才會處理下一個連線,客戶端體驗差。如果同時有多個客戶端連線,則後到達的客戶端會等待很長時間,而且監聽佇列只有16個,容易達到上限。我們可以將其改成併發伺服器的模式,這需要多執行緒或多程序來實現,可以提高併發效率。同時,服務程序可以寫成守護程序,這樣就可以長期執行,與終端無關聯。這裡的write只調用了一次,未必一次就能寫完所有的位元組,尤其在socket是非阻塞的情況下。這裡需要多次呼叫write來保證寫完所有位元組。

客戶端(Linux版本):

gcc -o client client.c

.\client 192.168.1.100

#include <sys/socket.h>
#include <string.h>
#include <netinet/in.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#define MAXLINE 1000
int main(int argc, char **argv){
	int sockfd, n;
	char recvline[MAXLINE];
	struct sockaddr_in servaddr;
	if(argc != 2){
		printf("usage : %s ip\n", argv[0]);
		exit(1);
	}
	if((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0){
		printf("error sockfd fail!\n");
		exit(1);
	}
	memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
	// 連線的埠,使用TCP
	servaddr.sin_family = AF_INET;
	servaddr.sin_port = htons(13);
	// 將第一個引數IP轉化為網路位元組序
	if(inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr) <= 0){
		printf("error to tranfer IP\n");
		exit(1);
	} 
	// 連線伺服器
	if(connect(sockfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0){
		printf("error to connect server\n");
		exit(1);
	}
	// 讀取伺服器傳送的時間,並在終端展示
	while((n = read(sockfd, recvline, MAXLINE)) > 0){
		recvline[n] = 0;
		if(fputs(recvline, stdout) == EOF){
			printf("fail to printf received data!\n");
			exit(1);
		}
	}
	if(n < 0){
		printf("read error\n");
		exit(1);
	}
	exit(0);
}

客戶端(Windows版本):

這裡使用mingw下的gcc命令執行,需要一個依賴包,否則連結會找不到。本人已經在windows的path路徑下添加了gcc的路徑:

C:\Program Files (x86)\CodeBlocks\MinGW\bin

編譯和執行:

gcc -o client client.c "C:\Program Files (x86)\CodeBlocks\MinGW\lib\libws2_32.a"

.\client 192.168.1.100

#include <windows.h>
#include <winsock2.h>
#include <ws2tcpip.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#define MAXLINE 1000
int main(int argc, char **argv){
	int sockfd, n;
	char recvline[MAXLINE + 1];
	struct sockaddr_in servaddr;
	if(argc != 2){
		printf("usage : %s ip\n", argv[0]);
		exit(1);
	}
	// 下面這一步不能缺少,否則socket()會出錯
    WSADATA Ws;
    if(WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &Ws) != 0 )
    {
         puts("Init Windows Socket Failed");
         return -1;
    }
	if((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0){
		printf("error sockfd fail!\n");
		exit(1);
	}
	memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
	servaddr.sin_family = AF_INET;
	servaddr.sin_port = htons(13);
	// 將IP地址轉化為網路位元組地址
	servaddr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr(argv[1]);
	if(connect(sockfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0){
		printf("error to connect server\n");
		exit(1);
	}
	// 改成recv,並在終端展示
	while((n = recv(sockfd, recvline, MAXLINE, 0)) > 0){
		recvline[n] = 0;
		if(fputs(recvline, stdout) == EOF){
			printf("fail to printf received data!\n");
			exit(1);
		}
	}
	if(n < 0){
		printf("read error : %s\n", GetLastError());
		exit(1);
	}
	exit(0);
}