Уильям Стивенс - UNIX - разработка сетевых приложений

Рис. 26.1. Измененная функция str_cli, использующая потоки

Листинг 26.1. Функция str_cli, использующая потоки

//threads/strclithread.c

1 #include "unpthread.h"

2 void *copyto(void*);

3 static int sockfd; /* глобальная переменная, доступная обоим потокам */

4 static FILE *fp;

5 void

6 str_cli(FILE *fp_arg, int sockfd_arg)

7 {

8 char recvline[MAXLINE];

9 pthread_t tid;

10 sockfd = sockfd_arg; /* копирование аргументов во внешние переменные */

11 fp = fp_arg;

12 Pthread_create(&tid, NULL, copyto, NULL);

13 while (Readline(sockfd, recvline. MAXLINE) > 0)

14 Fputs(recvline, stdout);

15 }

16 void*

17 copyto(void *arg)

18 {

19 char sendline[MAXLINE];

20 while (Fgets(sendline, MAXLINE, fp) != NULL)

21 Writen(sockfd, sendline, strlen(sendline));

22 Shutdown(sockfd, SHUT_WR); /* признак конца файла в стандартном

потоке ввода, отправка сегмента FIN */

23 return (NULL);

24 /* завершение потока происходит, когда в стандартном потоке ввода

встречается признак конца файла */

25 }

1Мы впервые встречаемся с заголовочным файлом unpthread.h. Он включает наш обычный заголовочный файл unp.h, затем — заголовочный файл POSIX , и далее определяет прототипы наших потоковых функций-оберток для pthread_XXX(см. раздел 1.4), название каждой из которых начинается с Pthread_.

10-11 Для потока, который мы собираемся создать, требуются значения двух аргументов функции str_cli: fp — указатель на структуру FILEдля входного файла, и sockfd— сокет TCP, связанный с сервером. Для простоты мы храним эти два значения во внешних переменных. Альтернативой является запись этих двух значений в структуру, указатель на которую затем передается в качестве аргумента создаваемому потоку.

12 Создается поток, и значение нового идентификатора потока сохраняется в tid. Функция, выполняемая новым потоком, — это copyto. Никакие аргументы потоку не передаются.

13-14 В основном цикле вызываются функции readlineи fputs, которые осуществляют копирование из сокета в стандартный поток вывода.

15 Когда функция str_cliвозвращает управление, функция main завершается при помощи вызова функции exit(см. раздел 5.4). При этом завершаются все потоки данного процесса. В обычном сценарии второй поток уже должен завершиться в результате считывания признака конца файла из стандартного потока ввода. Но в случае, когда сервер преждевременно завершил свою работу (см. раздел 5.12), при вызове функции exitзавершается также и второй поток, чего мы и добиваемся.

16-25 Этот поток осуществляет копирование из стандартного потока ввода в сокет. Когда он считывает признак конца файла из стандартного потока ввода, на сокете вызывается функция shutdownи отсылается сегмент FIN, после чего поток возвращает управление. При выполнении оператора return(то есть когда функция, запустившая поток, возвращает управление) поток также завершается.

В конце раздела 16.2 мы привели результаты измерений времени выполнения для пяти различных реализаций функции str_cli. Мы отметили, что многопоточная версия выполняется всего 8,5 с — немногим быстрее, чем версия, использующая функцию fork(как мы и ожидали), но медленнее, чем версия с неблокируемым вводом-выводом. Тем не менее, сравнивая устройство версии с неблокируемым вводом-выводом (см. раздел 16.2) и версии с использованием потоков, мы заметили, что первая гораздо сложнее. Поэтому мы рекомендуем использовать именно версию с потоками, а не с неблокируемым вводом-выводом.

Теперь мы перепишем эхо-сервер TCP, приведенный в листинге 5.1, используя для каждого клиента по одному потоку вместо одного процесса. Кроме того, с помощью нашей функции tcp_listenмы сделаем эту версию не зависящей от протокола. В листинге 26.2 показан код сервера.

Листинг 26.2. Эхо-сервер TCP, использующий потоки

//threads/tcpserv01.с

1 #include "unpthread.h"

2 static void *doit(void*); /* каждый поток выполняет эту функцию */