理论基础
流:调用fopen打开文件后进行文件读写操作会创建流,套接字网络通信也会创建流,流是以数据收发为目的的一种桥梁,其实就是指数据的流动,我们可以理解为数据收发的路径。
I/O流分离:是指把数据的发送与接收流分开处理,由2个不同对象控制而不是交个1个对象。我们之前讲过2种I/O流分离的方法,第一种:通过调用fork函数创建子进程,父进程负责接收数据,子进程负责发送数据(学习笔记_11)。第二种:通过2次fdopen函数的调用,创建读模式FILE指针与写模式FILE指针(基于Linux编程_1)。
-I/O流分离好处:
第一种分离方式:1,分开输入输出过程降低实现难度(简单易维护)。2,与输入无关的输出操作可以提高速度(阻断函数)。
第二种分离方式:1,降低实现难度 2,转换为FILE指针文件操作按读模式与写模式区分 3,I/O缓冲提高缓冲性能。
fdopen形式分离流的关闭问题
fdopen即是将套接字转换为FILE指针,可以像文件操作一样操作套接字,但是有个退出时和套接字一样的问题,就是服务端需要半关闭才安全,而上一章节里fdopen后是直接fclose的,这样其实是不安全的,因为这时的fclose不光只是关闭文件流,同时套接字也会被关闭。这个原理和以前讲的套接字半关闭是一样的,那么FILE文件流怎么实现半关闭呢?其实我们可以在创建FILE指针前先复制一份原文件描述符即可,这样原文件描述符和副本文件描述符都引用同一个套接字,这时关闭其中一个也不会销毁套接字,实现半关闭环境,然后调用shutdown半关闭套接字。示意图如下:
复制文件描述符的方法:
int dup(int fildes); //复制文件描述符fileds
int dup2(int fildes, int fildes2); //将文件描述符fildes复制并指定描述符为fildes2
实例代码
// // main.cpp // hello_server // // Created by app05 on 15-10-13. // Copyright (c) 2015年 app05. All rights reserved. // #include #include #include #include #include #include #define BUF_SIZE 1024 void error_handling(char *message); int main(int argc, const char * argv[]) { int serv_sock, clnt_sock; FILE *readfp; FILE *writefp; struct sockaddr_in serv_adr, clnt_adr; socklen_t clnt_adr_sz; char buf[BUF_SIZE] = {0, }; if(argc != 2) { printf("Usage: %s \n", argv[0]); exit(1); } serv_sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0); if(serv_sock == -1) error_handling("socket() error"); memset(&serv_adr, 0, sizeof(serv_adr)); serv_adr.sin_family = AF_INET; serv_adr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); serv_adr.sin_port = htons(atoi(argv[1])); if(bind(serv_sock, (struct sockaddr *) &serv_adr, sizeof(serv_adr)) == -1) error_handling("bind() error"); if(listen(serv_sock, 5) == -1) error_handling("listen() error"); clnt_adr_sz = sizeof(clnt_adr); clnt_sock = accept(serv_sock, (struct sockaddr *)&clnt_adr, &clnt_adr_sz); //将套接字转换为FILE*指针(I/O流分离),之后就可以像文件操作一样操作套接字了 readfp = fdopen(clnt_sock, "r"); writefp = fdopen(dup(clnt_sock), "w"); //dup复制文件描述符且表示整数不相等 //向客服端发送消息 fputs("FROM SERVER: Hi~ client? \n", writefp); fputs("I love all of the world \n", writefp); fputs("You are awesome! \n", writefp); fflush(writefp); shutdown(fileno(writefp), SHUT_WR); //关闭套接字输出流 fclose(writefp); //关闭文件流writefp,而且同时也会关闭对应套接字发送EOF(关闭的是dup复制的副本,套接字还有一个引用,所以套接字不会销毁,实现半关闭环境) //接收客服端最后退出消息 fgets(buf, sizeof(buf), readfp); fputs(buf, stdout); fclose(readfp); //关闭文件流readfp,同时关闭套接字(文件打开后就必须对应fclose关闭,所以不能只用shutdown套接字半关闭) return 0; } void error_handling(char *message) { fputs(message, stderr); fputc('\n', stderr); exit(1); }
#p#
// // main.cpp // hello_client // // Created by app05 on 15-10-13. // Copyright (c) 2015年 app05. All rights reserved. // // #include #include #include #include #include #include #define BUF_SIZE 1024 void error_handling(char *message); int main(int argc, const char * argv[]) { int sock; char buf[BUF_SIZE]; struct sockaddr_in serv_adr; FILE *readfp; FILE *writefp; if(argc != 3) { printf("Usage: %s \n", argv[0]); exit(1); } sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0); if(sock == -1) error_handling("socket() error"); memset(&serv_adr, 0, sizeof(serv_adr)); serv_adr.sin_family = AF_INET; serv_adr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]); serv_adr.sin_port = htons(atoi(argv[2])); if (connect(sock, (struct sockaddr *) &serv_adr, sizeof(serv_adr)) == -1) error_handling("connect() error"); readfp = fdopen(sock, "r"); writefp = fdopen(sock, "w"); while (1) { if (fgets(buf, sizeof(buf), readfp) == NULL) //收到EOF,返回NULL break; fputs(buf, stdout); fflush(stdout); } //向服务端发送最后的字符串 fputs("FROM CLIENT: Thank you! \n", writefp); fflush(writefp); //半关闭shutdown主要用于服务端,客服端直接关闭一般不会有什么影响( 学习笔记_10) fclose(writefp); fclose(readfp); return 0; } void error_handling(char *message) { fputs(message, stderr); fputc('\n', stderr); exit(1); }