Уильям Стивенс - UNIX - разработка сетевых приложений

Листинг 6.2. функция str_cli, использующая функцию select, которая корректно обрабатывает конец файла

//select/strcliselect02.c

1 #include "unp.h"

2 void

3 str_cli(FILE *fp, int sockfd)

4 {

5 int maxfdp1, stdineof;

6 fd_set rset;

7 char buf[MAXLINE];

8 int n;

9 stdineof = 0;

10 FD_ZERO(&rset);

11 for (;;) {

12 if (stdineof == 0)

13 FD_SET(fileno(fp), &rset);

14 FD_SET(sockfd, &rset);

15 maxfdp1 = max(fileno(fp), sockfd) + 1;

16 Select(maxfdp1, &rset, NULL, NULL, NULL);

17 if (FD_ISSET(sockfd, &rset)) { /* сокет готов для чтения */

18 if ((n = Read(sockfd, buf, MAXLINE)) == 0) {

19 if (stdineof == 1)

20 return; /* нормальное завершение */

21 else

22 err_quit("str_cli: server terminated prematurely");

23 }

24 Write(fileno(stdout), buf, n);

25 }

26 if (FD_ISSET(fileno(fp), &rset)) { /* есть данные на входе */

27 if ((n = Read(fileno(fp), buf, MAXLINE)) == 0) {

28 stdineof = 1;

29 Shutdown(sockfd, SHUT_WR); /* отправка сегмента FIN */

30 FD_CLR(fileno(fp), &rset);

31 continue;

32 }

33 Writen(sockfd, buf, n);

34 }

35 }

36 }

5-8 stdineof— это новый флаг, инициализируемый нулем. Пока этот флаг равен нулю, мы будем проверять готовность стандартного потока ввода к чтению с помощью функции select.

16-24 Если мы считываем на сокете признак конца файла, когда нам уже встретился ранее признак конца файла в стандартном потоке ввода, это является нормальным завершением и функция возвращает управление. Но если конец файла в стандартном потоке ввода еще не встречался, это означает, что процесс сервера завершился преждевременно. В новой версии мы вызываем функции readи writeи работаем с буферами, а не со строками, благодаря чему функция selectдействует именно так, как мы рассчитывали.

25-33 Когда нам встречается признак конца файла на стандартном устройстве ввода, наш новый флаг stdineofустанавливается в единицу и мы вызываем функцию shutdownсо вторым аргументом SHUT_WRдля отправки сегмента FIN.

Если мы измерим время работы нашего клиента TCP, использующего функцию str_cli, показанную в листинге 6.2, с тем же файлом из 2000 строк, это время составит 12,3 с, что почти в 30 раз быстрее, чем при использовании версии этой функции, работающей в режиме остановки и ожидания.

Мы еще не завершили написание нашей функции str_cli: в разделе 15.2 мы разработаем ее версию с использованием неблокируемого ввода-вывода, а в разделе 23.3 — версию, работающую с программными потоками.

Вернемся к нашему эхо-серверу TCP из разделов 5.2 и 5.3. Перепишем сервер как одиночный процесс, который будет использовать функцию selectдля обработки любого числа клиентов, вместо того чтобы порождать с помощью функции forkпо одному дочернему процессу для каждого клиента. Перед тем как представить этот код, взглянем на структуры данных, используемые для отслеживания клиентов. На рис. 6.11 показано состояние сервера до того, как первый клиент установил соединение.

Рис. 6.11. Сервер TCP до того, как первый клиент установил соединение

У сервера имеется одиночный прослушиваемый дескриптор, показанный на рисунке точкой.

Сервер обслуживает только набор дескрипторов для чтения, который мы показываем на рис. 6.12. Предполагается, что сервер запускается в приоритетном (foreground) режиме, а дескрипторы 0, 1 и 2 соответствуют стандартным потокам ввода, вывода и ошибок. Следовательно, первым доступным для прослушиваемого сокета дескриптором является дескриптор 3. Массив целых чисел clientсодержит дескрипторы присоединенного сокета для каждого клиента. Все элементы этого массива инициализированы значением -1.

Рис. 6.12. Структуры данных для сервера TCP с одним прослушиваемым сокетом

Единственная ненулевая запись в наборе дескрипторов — это запись для прослушиваемого сокета, и поэтому первый аргумент функции selectбудет равен 4.

Когда первый клиент устанавливает соединение с нашим сервером, прослушиваемый дескриптор становится доступным для чтения и сервер вызывает функцию accept. Новый присоединенный дескриптор, возвращаемый функцией accept, будет иметь номер 4, если выполняются приведенные выше предположения. На рис. 6.13 показано соединение клиента с сервером.