C++网络编程之socket

1. server端代码如下：

#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <iostream>
#include <string.h>

using namespace std;

int connected = 1;

void reset(int)
{
connected = 0;
}

int main(int argc, char* arg[])
{
int socket_fd = 0;
if((socket_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
{
cout<<strerror(errno)<<endl;
exit(1);
}

struct sockaddr_in my_addr;
const int PORT = 3333;
my_addr.sin_family = AF_INET;
my_addr.sin_port = htons(PORT);
my_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
bzero(&(my_addr.sin_zero), 8);
if(bind(socket_fd, (struct sockaddr*)(&my_addr), sizeof(sockaddr)) == -1)
{
cout<<strerror(errno)<<endl;
exit(1);
}

const int BACKLOG = 10;
if(listen(socket_fd, BACKLOG) == -1)
{
cout<<strerror(errno)<<endl;
exit(1);
}

socklen_t sin_size;
int client_fd = 0;
struct sockaddr_in remote_addr;
int len = 0;
sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);

const int BUFFER_LEN = 4096;
char buffer[BUFFER_LEN];

while(1)
{
if((client_fd = accept(socket_fd, (sockaddr*)(&remote_addr), &sin_size)) == -1)
{
cout<<strerror(errno)<<endl;
continue;
}

connected = 1;
while(connected)
{
len = recv(client_fd, buffer, sizeof(buffer), 0);
cout<<buffer;
memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
memcpy(buffer, "done\n", 5);
send(client_fd, buffer, strlen(buffer), 0);
signal(SIGPIPE, reset);
memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
}

close(client_fd);
}

close(socket_fd);

return 0;
}

2. client端代码如下：

#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <string.h>

using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])
{
int client_fd = 0;
if((client_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
{
cout<<strerror(errno)<<endl;
exit(1);
}

const int PORT = 3333;
struct sockaddr_in server_addr;
server_addr.sin_family = AF_INET;
server_addr.sin_port = htons(PORT);
server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");

if(connect(client_fd, (struct sockaddr*)(&server_addr), sizeof(server_addr)) < 0)
{
cout<<strerror(errno)<<endl;
exit(1);
}

const int BUFFER_LEN = 4096;
char send_buffer[BUFFER_LEN];
char rec_buffer[BUFFER_LEN];
while(fgets(send_buffer, sizeof(send_buffer), stdin) != NULL)
{
send(client_fd, send_buffer, strlen(send_buffer), 0);
recv(client_fd, rec_buffer, sizeof(rec_buffer), 0);
cout<<rec_buffer;

memset(send_buffer, 0, sizeof(send_buffer));
memset(rec_buffer, 0, sizeof(rec_buffer));
}

close(client_fd);

return 0;
}

3. 出现的问题分析：

3.1.

当结束掉客户端进程时，服务端进程也会退出。

gdb调试后发现，服务端进程在客户端进程结束后收到了SIGPIPE的信号。

原因分析：

对一个对端已经关闭的socket执行两次write，第二次会产生SIGPIPE信号，该信号默认结束进程。这符合TCP的四次握手关闭。因为TCP/IP协议是全双工的协议，双方都需要发送FIN/ACK报文并且收到ACK才算成功关闭了socket连接。客户端进程结束只是结束了其中一个方向上的通道，此时服务端向关闭的socket执行send第一次会收到RST报文，第二次则会由操作系统发出SIGPIPE信号，而SIGPIPE信号默认会结束进程。

解决方案：

将服务端的send和客户端的recv注释掉后解决掉了3.1.的问题，但是当客户端进程结束之后，服务端程序死掉，必须重启才能与新的客户端进行连接。原因是注释掉服务端的send和客户端的recv之后，服务端在客户端进程结束之后无法得知客户端进程已经结束，仍然阻塞在recv上。

捕获并且忽略SIGPIPE信号。仍然存在和第一种方案同样的问题。

捕获并且自定义对SIGPIPE信号的处理函数，使得获取SIGPIPE信号时跳出当前循环，重新尝试建立socket连接。代码修改见上文中代码中与变量connected和函数reset有关的部分。