网络编程中需要考虑的一些情况

1 /**************服务器*******************************/ 2 int main() 3 { 4    int  listenfd, connfd; 5    pid_t childpid; 6    socklen_t  chilen; 7    struct sockaddr_in  cliaddr, servaddr; 8    9    listenfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);10    bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));11    servaddr.sin_family = AF_INET;12    servaddr.sin_addr.s_addr = htol(INADDR_ANY);13    Bind(listenfd, (SA *)&servaddr, sizeof(servaddr));14    Listen(listenfd, LISTENQ);15   16    for(;;)17    {18       clilen = sizeof(cliaddr);19       connfd = Accept(listenfd, (SA *)&cliaddr, &clilen);20       if((clild=Fork()) == 0)21           {22              Close(listenfd);23              str_echo(connfd);24              exit(0);25           }26       Close(connfd);   27    }28 }29  30 void str_echo(int sockfd)31 {32    ssize_t  n;33    char  buf[MAXLINE];34    again:35       while((n = read(sockfd, buf, MAXLINE))>0)36       {37           Writen(sockfd, buf, n)38       }39       if(n<0 && errno == EINTR)40           {41              goto again;42           }43       else if44           {45              err_sys("str_echo:read error");46           }  47 }48 /*********************客户端***********************/49 int main(int argc, char **argv)50 {51    int  sockfd;52    strcut sockaddr_in servaddr;53    if(argc != 2)54       {55           err_quit("usage:tcpcli");56       }57    sockfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);58    bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));59    servaddr.sin_family = AF_INET;60    servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);61    Inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr);62    Connect(sockfd, (SA *)&servaddr, sizeof(servaddr));63    str_cli(stdin, sockfd);64    exit(0);  65 }66  67 void str_cli(FILE *fp, int sockfd)68 {69    char sendline[MAXLINE], recvline[MAXLINE];70   71    while(Fgets(sendline, MAXLINE, fp) != NULL)72    {73       Writen(sockfd, sendline, strlen(sendline));74       if(Readline(sockfd, recvline, MAXLINE) == 0)75           {76              err_quit("str_cli: server terminated prematurely");77           }78       Fputs(recvline, stdout);79    }80 }81 /**********************************************/

1、      服务器没有处理僵死的子进程

需要在listen之后添加一个俘获SIGCHLD的信号处理函数，还处理僵死的子进程。

1 Signal(SIGCHLD, sig_chld); 2   3 Void sig_chld(int signo) 4 { 5    Pid_t  pid; 6    Int    stat; 7    8    Pid  =  wait(&stat); 9    Printf(”child %d terminated\n”, pid);10    Return;11 }12 SIGCHLID在服务器父进程阻塞于慢系统调用accept时有父进程捕获，内核于是致使accept返回ENINTR错误，而父进程不处理该错误，所以会被中止，需要修改上面的服务器代码。13 for(;;)14 {15    clilen = sizeof(cliaddr);16    if((connfd=accept(listenfd, (SA *)&cliaddr, &clilen))<0)17        {18           if(errno == EINTR)19               {20                  continue;21               }22           else23               {24                  err_sys("accept error");25               }  26        }27 }

2、        建立一个信号处理函数并在其中调用wait并不足以防止出现僵死进程

如果有5个信号都在信号处理函数之前产生，而信号处理函数只执行一次，因为UNIX信号一般是不排队的。正确的解决方法是调用waitpid而不是wait，在一个循环调用waitpid以获取已终止的子进程的状态，指定WNOHANG选项，告知waitpid在有尚未终止的子进程在运行时不要阻塞。

1 void sig_chld(int signo) 2 { 3    pid_t pid; 4    int stat; 5    6    while((pid = waitpid(-1, &stat, WNOHANG))>0) 7    { 8       printf("child %d terminated\n", pid); 9    }10    return;11 }

1)当fork子进程时，必须捕获SIGCHLD信号。

2）当捕获信号时，必须处理被中断的系统调用。

3）SIGCHLD的信号处理函数必须正确编写，应使用waitpid函数以免留下僵死进程。

3、     accept返回前连接夭折

                  图 ESTABLISHED状态的连接在调用accept之前收到RST

下accept返回前连接被夭折，accept不会返回错误，但是在使用accept返回的连接套接字时，调用它的函数会出错，需要对函数的返回值进行判断。

4、       服务器进程终止

手动杀死服务器子进程，子进程中所有打开的描述符都被关闭。这就导致向客户发送一个FIN，而客户TCP则响应以一个ACK。但是问题在于：当FIN到达套接口时，客户正阻塞在fgets调用上。客户实际上在应对两个描述符――套接口和用户输入，它不能单纯阻塞在这两个源中某个特定源的输入上，而是应该阻塞在其中任何一个源的输入上，需要考虑使用select()函数，这样一旦杀死服务器子进程，客户就会立即被告知收到FIN。

1 void str_cli(FILE *fp, int sockfd) 2 { 3    int maxfdp1; 4    fd_set rset; 5    char  sendline[MAXLINE], recvline[MAXLINE]; 6    7    FD_ZERO(&rset); 8    for(;;) 9    {10       FD_SET(fileno(fp), &rset);11       FD_SET(sockfd, &rset);12       maxfdp1 = max(fileno(fp), sockfd) +1;13       Select(maxfdp1, &rset, NULL, NULL, NULL);14       if(FD_ISSET(sockfd, &rset))15           {16              if(Readline(sockfd, recvline, MAXLINE) == 0)17                  {18                     err_quit("str_cli:server terminated prematurely");19                  }20              Fputs(recvline, stdout);21           }22       if(FD_ISSET(fileno(fp), &rset))23           {24              if(Fgets(sendline, MAXLINE, fp) == NULL)25              {26                  return;27              }28              Writen(sockfd, sendline, strlen(sednline));29           }  30    }31 }

4、       SIGPIPE信号的处理

如果客户不理会readline函数的返回的错误，反而写入更多的数据到服务器，例如，客户可能读取任何数据之前执行两次针对服务器的写操作，而RST是由其中的第一次写操作引发的。

1 void str_cli(FILE *fp, int sockfd) 2 { 3    char sendline[MAXLINE], recvline[MAXLINE]; 4    5    while(Fgets(sendline, MAXLINE, fp) != NULL) 6    { 7       Writen(sockfd, sendline, 1); 8        Sleep(1); 9 Writen(sockfd, sendline, strlen(sendline)-1);10       if(Readline(sockfd, recvline, MAXLINE) == 0)11           {12              err_quit("str_cli: server terminated prematurely");13           }14       Fputs(recvline, stdout);15    }16 }

第一次写引发RST，第二次写产生SIGPIPE。

当一个进程向某个已经收到RST的套接口执行写操作时，内核向该进程发送一个SIGPIPE信号。该信号的缺省行为是终止进程，因此进程必须捕获它以免不情愿的被终止。

处理SIGPIPE的方法：如果没有特殊的事情要做，那么将信号处理办法设置为SIG_IGN，并假设后续的输出操作将捕获EPIPE错误并终止。如果信号出现是需要采取特殊措施，那么就必须捕获信号，以便在信号处理函数中执行所期望的动作。

4、       服务器主动崩溃

当服务器主机崩溃时，已有的网络连接上发不出任何东西。客户键入一行文本，客户随后阻塞于readline调用，等待回射的响应。但是服务器是不会响应的，所以需要readline设置一个超时，来防止readline无限期的等待。上面的是客户主动向服务器发送数据时，才检测出它已经崩溃了，如果不主动向它发送数据也能检测出服务器主机崩溃，需要使用SO_KEEPALIVE套接口选项，该套接口保持连接检测对方主机是否崩溃，避免（服务器）永远阻塞于TCP连接的输入。

4、         服务器主机崩溃后重启

启动服务器和用户，并在客户键入一行文本以确认连接已经建立；服务器主机崩溃并重启；在客户端键入一行文本，它将作为一个tcp数据分节发送到服务器主机；当服务器主机崩溃后重启是，它的tcp丢失了崩溃前的所有连接信息，因此服务器tcp对于所受到的来自客户的数据分节响应一个RST；当客户tcp收到RST时，客户正阻塞于readline调用，导致该调用返回ECONNREST错误。

5、         服务器主用关机

系统关机是，init进程通常先给所有进程发送SIGTERM信号，再等待一段固定时间，然后给所有在运行的进程发送SIGKILL信号。如果服务器不捕获SIGTERM信号并终止，服务器将由SIGKILL信号终止。当服务器子进程终止时，它的所有打开的描述字都被关闭，随后就和”服务器进程终止”一样了。所以必须在客户中使用select函数，使得服务器进程的终止一经发生，客户就马上检查到。