以前写过多进程的socket通信，但是没有深究其中的一些细节问题，这次从多线程socket通信中学习到了很多东西，下面直接给出这次练习的程序代码：
//pthread_t tid应该在循环里面，每次创建一个去执行线程
//close(fd)的问题，无法关闭fd，论shutdown和close的区别，shutdown禁用套接字，但是不减计数，close直接关闭套接字，描述符减1
//客户端一输入就会退出 //recv的buf大小设置问题导致
//结构体传参赋值问题
//recv: Connection reset by peer //由于recv的buf大小设置问题导致
//打开多个客户端程序以后，前面的线程就会陆续失败，服务器接收不到数据了，原因是malloc分配的内存空间被覆盖了，一直用的都是新的fd
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* Copyright: (C) 2018
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*
* Filename: server.c
* Description: This file
*
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* Author: tangyanjun <519656780@qq.com>
* ChangeLog: 1, Release initial version on "08/29/2018 08:24:02 AM"
*
********************************************************************************/
#include "../../common.h"
#define PORT 5555
#define BUFSIZE 100
#define LISTEN 600
int fd;
typedef struct confd {
int n_fd;
char n_addr[BUFSIZE];
} CONFD;
void *func(void *sockfd)
{
pthread_detach(pthread_self());
printf("%lu create success!\n", pthread_self());
CONFD *C_fd;
int sock;
int res;
char buf[BUFSIZE];
#if 0
//C_fd = (CONFD *)sockfd;
printf("fd = %d, addr = %s\n", C_fd->n_fd, C_fd->n_addr);
res = send(C_fd->n_fd, "welcome!", 9, 0);
#else
sock = *(int *)sockfd;
res = send(sock, "welcome!", 9, 0);
printf("fd = %d", sock);
#endif
if (res == -1)
{
error("send");
}
while(1)
{
memset(buf, '\0', BUFSIZE);
res = recv(/*C_fd->n_fd*/sock, buf, BUFSIZE, 0);
printf("recv:res=%d\n", res);
if (res == 0)
{
//printf("%s leaved!\n", C_fd->n_addr);
break;
}
else if (res > 0)
{
//printf("%s say: %s\n", C_fd->n_addr, buf);
printf("recv: %s\n", buf);
printf("resvfrom client OK!\n");
}
else
{
perror("recv");
break;
}
}
printf("%lu exit! fd = %d\n", pthread_self(), sock);
#if 0
if (0 != close(sock) && 0 != close(*(int *)sockfd))
{
error("close");
}
else
{
printf("close OK!\n");
}
shutdown(sock, SHUT_RDWR);
pthread_exit(NULL);
#endif
printf("terminating current client_connection...\n");
close(sock); //close a file descriptor.
pthread_exit(NULL); //terminate calling thread!
}
int main(int argc, char **argv)
{
int newfd;
CONFD *cfd;
cfd = (CONFD*)malloc(sizeof(struct confd));
struct sockaddr_in addr;
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons(PORT);
addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
int reuse = 1;
int res = 0;
if ((fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
{
error("socket");
}
#if 1
if (setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse, sizeof(reuse)) == -1)
{
error("setsockopt");
}
#endif
if ((res = bind(fd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr))) == -1)
{
error("bind");
}
if (listen(fd, LISTEN) == -1)
{
error("listen");
}
printf("listen to waiting client.........\n");
while(1)
{
pthread_t pid;
struct sockaddr_in from;
socklen_t len = sizeof(from);
if ((newfd = accept(fd, (struct sockaddr*)&from, &len)) == -1)
{
error("accept");
}
printf("%s connect!\n", inet_ntoa(from.sin_addr));
cfd->n_fd = newfd;
strcpy(cfd->n_addr, inet_ntoa(from.sin_addr));
if (pthread_create(&pid, NULL, func, (void*)/*cfd*/&newfd) != 0)
{
error("pthread_create");
}
}
close(fd);
close(newfd);
printf("Server shuts down\n");
return 0;
}
其中遇到的问题在程序的最开头已经记录了，现在详细说明一下这些问题：
1. pthread_t tid应该在循环里面，每次创建一个去执行线程
2. close(fd)的问题，无法关闭fd，论shutdown和close的区别，shutdown禁用套接字，但是不减计数，close直接关闭套接字，描述符减1
3. 客户端一输入就会退出 //recv的buf大小设置问题导致
4. 打开多个客户端程序以后，前面的线程就会陆续失败，服务器接收不到数据了，原因是malloc分配的内存空间被覆盖了，一直用的都是新的fd
5. recv: Connection reset by peer //由于recv的buf大小设置问题导致
6. 结构体传参赋值问题
第一个问题，开始我在main函数中定义的线程变量，导致多线程起不来，这是个弱智问题…………………………….
第二个问题，我在程序中明明写了close(fd)，而且打印返回都是成功的，但是当我关闭一个客户端以后，再连接一个新的客户端，新的描述符值却还是增加了1，这点让我很困惑，如果这样写，那么系统早晚会因为文件描述符不够而奔溃造成内存泄露，于是我想到了shutdown函数，这个函数用于禁用socket的相关连接，调用了它之后，在/proc/11423/fd中确实看不见关闭后的文件描述符了，其中11423是服务器的进程ID，但是调用下一个新的客户端连接的时候，其新的文件描述符依然是递增，这就让我很失望了，文件描述符一直释放不了呀，我猜想说不定等会就能用了，是不是还没有释放完。待我等待几分钟后，果然，描述符被释放了。接下来我查看当我关闭客户端以后的TCP连接状态：#netstat -an | grep 5555 –color，5555是我的端口号，结果如下：
tcp 0 0 0.0.0.0:5555 0.0.0.0:* LISTEN
tcp 0 0 138.0.89.80:57726 138.0.89.80:5555 TIME_WAIT TIME_WAIT，不由得让我复习一下TCP连接与断开的情形了。
三次握手和四次挥手应该都会了，其中的半关闭状态和shutdown函数有关，这个函数可以选择关闭任意一个读端或者写端，也可全部关闭，因为TCP是全双工工作的，下面介绍下TCP传输过程中的状态。
这是一张不太清楚的状态转换图。
实线：主动方
虚线：被动方
实线：
CLOSED—–SYN_SENT—–ESTABLISHED ：三次握手连接完成
ESTABLISHED———FIN_WAIT_1：主动方发送出FIN，等待对方应答
FIN_WAIT_1———-FIN_WAIT_2：收到对方的ACK以后的状态，主动发送方进入半关闭状态
FIN_WAIT_2———-TIME_WAIT：收到对方的FIN并且回发ACK应答之后。
TIME_WAIT（2MSL超时，大概1分钟）：等待的目的是因为我不确定对方是否能收到我发送的ACK，等这么久是确保最后发送的ACK被对方收到
TIME_WAI———-CLOSING：关闭连接，等待1分钟之后的状态
虚线：
CLOSED——-LISTEN——SYN_RCVD——ESTABLISHED：三次握手连接完成
ESTABLISHED———CLOSE_WAIT：接收到FIN，并且回了ACK
CLOSE_WAIT——LAST_ACK——CLOSED：发送FIN，收到ACK
重点说一说TIMEWAIT，即2MSL等待状态，MSL是TCP的报文段最大生存时间，TCP主动关闭，发回最后一个ACK，TIME_WAIT状态停留时间必须为2MSL，TCP再次发送最后ACK防止丢失，还记得如果我们不把套接字选项设置成SO_REUSEADDR，那么我们在这个2MSL期间用不了服务器和客户端的IP地址和端口号，这也属于这个问题。因此对于close要等待一定时间才能关闭socket，这里也就解释清楚了。也说明本人对TCP/IP的学习还得加油呀。
第三个问题，由于我在recv中设定的接受字节使用的是strlen(buf)，导致接收不到数据，因为strlen(buf)的值为0，然后当recv返回0的时候，对方以为你已经退出了，因此关闭连接。这也是个弱智问题………….
第四个问题，由于我想打印新连接的客户端的ip，因此给线程处理函数传送了一个结构体参数，但是我在main中给这个结构体分配一块内存，那么其实每次新连接描述符都会使用这一块内存，导致我以前的客户端描述符的输出被覆盖了，每次有用的描述符都是我新创建的客户端的，所以造成每次连接新的客户端以后，服务器就收不到旧的客户端发送的消息了，这个细节问题导致了bug的出现。
第五个问题，同第三个问题一样，对方认为你已经关闭退出了。
最后一个问题，是在给结构体赋值的时候，开始strcpy一个字符串给一个指针参数，导致程序段错误，后来改为数组就OK了，这也是个弱智问题……..
本次多线程socket花了一整天时间完善，可能还有其他缺陷，希望有人能提出来。