实现了服务端和客户端计算器 P87

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riba2534
2019-01-15 16:27:14 +08:00
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@@ -1180,8 +1180,91 @@ client:
本章代码,在[TCP-IP-NetworkNote](https://github.com/riba2534/TCP-IP-NetworkNote)中可以找到。 本章代码,在[TCP-IP-NetworkNote](https://github.com/riba2534/TCP-IP-NetworkNote)中可以找到。
上一章仅仅是从编程角度学习实现方法,并未详细讨论 TCP 的工作原理。因此,本章将想次讲解 TCP 中必要的理论知识,还将给出第 4 章客户端问题的解决方案。
### 5.1 回声客户端的完美实现 ### 5.1 回声客户端的完美实现
#### 5.1.1 回声服务器没有问题,只有回声客户端有问题?
问题不在服务器端,而在客户端,只看代码可能不好理解,因为 I/O 中使用了相同的函数。先回顾一下服务器端的 I/O 相关代码:
```c
while ((str_len = read(clnt_sock, message, BUF_SIZE)) != 0)
write(clnt_sock, message, str_len);
```
接着是客户端代码:
```c
write(sock, message, strlen(message));
str_len = read(sock, message, BUF_SIZE - 1);
```
二者都在村换调用 read 和 write 函数。实际上之前的回声客户端将 100% 接受字节传输的数据,只不过接受数据时的单位有些问题。扩展客户端代码回顾范围,下面是,客户端的代码:
```c
while (1)
{
fputs("Input message(Q to quit): ", stdout);
fgets(message, BUF_SIZE, stdin);
if (!strcmp(message, "q\n") || !strcmp(message, "Q\n"))
break;
write(sock, message, strlen(message));
str_len = read(sock, message, BUF_SIZE - 1);
message[str_len] = 0;
printf("Message from server: %s", message);
}
```
现在应该理解了问题,回声客户端传输的是字符串,而且是通过调用 write 函数一次性发送的。之后还调用一次 read 函数,期待着接受自己传输的字符串,这就是问题所在。
#### 5.1.2 回声客户端问题的解决办法
这个问题其实很容易解决因为可以提前接受数据的大小。若之前传输了20字节长的字符串则再接收时循环调用 read 函数读取 20 个字节即可。既然有了解决办法,那么代码如下:
- [echo_client2.c](https://github.com/riba2534/TCP-IP-NetworkNote/blob/master/ch05/echo_client2.c)
这样修改为了接收所有传输数据而循环调用 read 函数。测试及运行结果可参考第四章。
#### 5.1.3 如果问题不在于回声客户端:定义应用层协议
回声客户端可以提前知道接收数据的长度,这在大多数情况下是不可能的。那么此时无法预知接收数据长度时应该如何手法数据?这是需要的是**应用层协议**的定义。在收发过程中定好规则(协议)以表示数据边界,或者提前告知需要发送的数据的大小。服务端/客户端实现过程中逐步定义的规则集合就是应用层协议。
现在写一个小程序来体验应用层协议的定义过程。要求:
1. 服务器从客户端获得多个数组和运算符信息。
2. 服务器接收到数字候对齐进行加减乘运算,然后把结果传回客户端。
例:
1. 向服务器传递3,5,9的同事请求加法运算服务器返回3+5+9的结果
2. 请求做乘法运算,客户端会收到`3*5*9`的结果
3. 如果向服务器传递4,3,2的同时要求做减法则返回4-3-2的运算结果。
请自己实现一个程序来实现功能。
我自己的实现:
- [My_op_server.c](https://github.com/riba2534/TCP-IP-NetworkNote/blob/master/ch05/My_op_server.c)
- [My_op_client.c](https://github.com/riba2534/TCP-IP-NetworkNote/blob/master/ch05/My_op_client.c)
编译:
```shell
gcc My_op_client.c -o myclient
gcc My_op_server.c -o myserver
```
结果:
![](https://i.loli.net/2019/01/15/5c3d966b81c03.png)
其实主要是对程序的一点点小改动,只需要再客户端固定好发送的格式,服务端按照固定格式解析,然后返回结果即可。
书上的实现:

62
ch05/My_op_client.c Normal file
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@@ -0,0 +1,62 @@
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#define BUF_SIZE 10240
void error_handling(char *message);
int main(int argc, char *argv[])
{
int sock;
char message[BUF_SIZE];
int str_len;
struct sockaddr_in serv_adr;
if (argc != 3)
{
printf("Usage : %s <IP> <port>\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");
else
printf("连接成功!\n");
int n, i;
char temp[20];
puts("请输入你要计算的数字个数:");
scanf("%d", &n);
sprintf(temp, "%d", n);
strcat(temp, " ");
strcat(message, temp);
for (i = 0; i < n; i++)
{
printf("请输入第 %d 个数字:", i + 1);
scanf("%s", temp);
strcat(temp, " ");
strcat(message, temp);
}
puts("请输入你要进行的运算符(+,-,*):");
scanf("%s", temp);
strcat(message, temp);
write(sock, message, strlen(message));
str_len = read(sock, message, BUF_SIZE - 1);
message[str_len] = 0;
printf("运算的结果是: %s\n", message);
return 0;
}
void error_handling(char *message)
{
fputs(message, stderr);
fputc('\n', stderr);
exit(1);
}

107
ch05/My_op_server.c Normal file
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@@ -0,0 +1,107 @@
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#define BUF_SIZE 10240
void error_handling(char *message);
char res[10];
char *calc(char *s)
{
int len = strlen(s), i;
int n = 0;
for (i = 0; i < len; i++)
if (s[i] == ' ')
{
i++;
break;
}
else
n = n * 10 + (s[i] - '0');
int *num = malloc(sizeof(int) * n);
int tot = 0, x = 0;
for (; i < len; i++)
{
if (s[i] == '+' || s[i] == '*' || s[i] == '-')
break;
if (s[i] == ' ')
{
num[tot++] = x;
x = 0;
}
else
x = x * 10 + (s[i] - '0');
}
int ans = 0;
if (s[i] == '+')
{
for (int i = 0; i < tot; i++)
ans += num[i];
}
else if (s[i] == '*')
{
ans = 1;
for (int i = 0; i < tot; i++)
ans *= num[i];
}
else if (s[i] == '-')
{
ans = num[0];
for (int i = 1; i < tot; i++)
ans -= num[i];
}
free(num);
sprintf(res, "%d", ans);
return res;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
int serv_sock, clnt_sock;
char message[BUF_SIZE];
int str_len;
struct sockaddr_in serv_adr, clnt_adr;
socklen_t clnt_adr_sz;
if (argc != 2)
{
printf("Usage : %s <port>\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);
if (clnt_sock == -1)
error_handling("accept() error");
str_len = read(clnt_sock, message, BUF_SIZE);
write(clnt_sock, calc(message), str_len);
close(clnt_sock);
close(serv_sock);
return 0;
}
void error_handling(char *message)
{
fputs(message, stderr);
fputc('\n', stderr);
exit(1);
}

1
ch05/README.md Normal file
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@@ -0,0 +1 @@
## 第 5 章 基于 TCP 的服务端/客户端2

67
ch05/echo_client2.c Normal file
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@@ -0,0 +1,67 @@
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#define BUF_SIZE 1024
void error_handling(char *message);
int main(int argc, char *argv[])
{
int sock;
char message[BUF_SIZE];
int str_len, recv_len, recv_cnt;
struct sockaddr_in serv_adr;
if (argc != 3)
{
printf("Usage : %s <IP> <port>\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!");
else
puts("Connected...........");
while (1)
{
fputs("Input message(Q to quit): ", stdout);
fgets(message, BUF_SIZE, stdin);
if (!strcmp(message, "q\n") || !strcmp(message, "Q\n"))
break;
str_len = write(sock, message, strlen(message));
recv_len = 0;
while (recv_len < str_len)
{
recv_cnt = read(sock, &message[recv_len], BUF_SIZE - 1);
if (recv_cnt == -1)
error_handling("read() error");
recv_len += recv_cnt;
}
message[recv_len] = 0;
printf("Message from server: %s", message);
}
close(sock);
return 0;
}
void error_handling(char *message)
{
fputs(message, stderr);
fputc('\n', stderr);
exit(1);
}