APUE Learning Example Source Code
guowenxue
2020-04-14 ed572bf7f37a64efb3417a21e2db1329288607ee
ch5_multiplexing/socket_server_poll.c
@@ -1,257 +1,258 @@
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <ctype.h>
#include <time.h>
#include <pthread.h>
#include <getopt.h>
#include <libgen.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <poll.h>
#define ARRAY_SIZE(x)       (sizeof(x)/sizeof(x[0]))
static inline void print_usage(char *progname);
int socket_server_init(char *listen_ip, int listen_port);
int main(int argc, char **argv)
{
    int                       listenfd, connfd;
    int                       serv_port = 0;
    int                       daemon_run = 0;
    char                     *progname = NULL;
    int                       opt;
    int                       rv;
    int                       i, j;
    int                       found;
    int                       max;
    char                      buf[1024];
    struct pollfd             fds_array[1024];
    struct option             long_options[] =
    {
        {"daemon", no_argument, NULL, 'b'},
        {"port", required_argument, NULL, 'p'},
        {"help", no_argument, NULL, 'h'},
        {NULL, 0, NULL, 0}
    };
    progname = basename(argv[0]);
    /*  Parser the command line parameters */
    while ((opt = getopt_long(argc, argv, "bp:h", long_options, NULL)) != -1)
    {
        switch (opt)
        {
            case 'b':
                daemon_run=1;
                break;
            case 'p':
                serv_port = atoi(optarg);
                break;
            case 'h':  /*  Get help information */
                print_usage(progname);
                return EXIT_SUCCESS;
            default:
                break;
        }
    }
    if( !serv_port )
    {
        print_usage(progname);
        return -1;
    }
    if( (listenfd=socket_server_init(NULL, serv_port)) < 0 )
    {
        printf("ERROR: %s server listen on port %d failure\n", argv[0],serv_port);
        return -2;
    }
    printf("%s server start to listen on port %d\n", argv[0],serv_port);
    /* set program running on background */
    if( daemon_run )
    {
        daemon(0, 0);
    }
    for(i=0; i<ARRAY_SIZE(fds_array) ; i++)
    {
       fds_array[i].fd=-1;
    }
    fds_array[0].fd = listenfd;
    fds_array[0].events = POLLIN;
    max = 0;
    for ( ; ; )
    {
   /* program will blocked here */
        rv = poll(fds_array, max+1, -1);
        if(rv < 0)
        {
            printf("select failure: %s\n", strerror(errno));
            break;
        }
        else if(rv == 0)
        {
            printf("select get timeout\n");
            continue;
        }
   /* listen socket get event means new client start connect now */
   if (fds_array[0].revents & POLLIN)
        {
            if( (connfd=accept(listenfd, (struct sockaddr *)NULL, NULL)) < 0)
            {
                printf("accept new client failure: %s\n", strerror(errno));
                continue;
            }
       found = 0;
       for(i=1; i<ARRAY_SIZE(fds_array) ; i++)
       {
           if( fds_array[i].fd < 0 )
      {
         printf("accept new client[%d] and add it into array\n", connfd );
         fds_array[i].fd = connfd;
         fds_array[i].events = POLLIN;
         found = 1;
         break;
      }
       }
       if( !found )
       {
      printf("accept new client[%d] but full, so refuse it\n", connfd);
      close(connfd);
      continue;
       }
       max = i>max ? i : max;
       if (--rv <= 0)
          continue;
        }
        else /* data arrive from already connected client */
        {
       for(i=1; i<ARRAY_SIZE(fds_array); i++)
       {
      if( fds_array[i].fd < 0 )
         continue;
                if( (rv=read(fds_array[i].fd, buf, sizeof(buf))) <= 0)
                {
                   printf("socket[%d] read failure or get disconncet.\n", fds_array[i].fd);
         close(fds_array[i].fd);
         fds_array[i].fd = -1;
      }
      else
      {
          printf("socket[%d] read get %d bytes data\n", fds_array[i].fd, rv);
          /* convert letter from lowercase to uppercase */
          for(j=0; j<rv; j++)
         buf[j]=toupper(buf[j]);
                    if( write(fds_array[i].fd, buf, rv) < 0 )
          {
              printf("socket[%d] write failure: %s\n", fds_array[i].fd, strerror(errno));
                close(fds_array[i].fd);
                fds_array[i].fd = -1;
          }
      }
            }
        }
    }
CleanUp:
    close(listenfd);
    return 0;
}
static inline void print_usage(char *progname)
{
    printf("Usage: %s [OPTION]...\n", progname);
    printf(" %s is a socket server program, which used to verify client and echo back string from it\n", progname);
    printf("\nMandatory arguments to long options are mandatory for short options too:\n");
    printf(" -b[daemon ]  set program running on background\n");
    printf(" -p[port    ]  Socket server port address\n");
    printf(" -h[help    ]  Display this help information\n");
    printf("\nExample: %s -b -p 8900\n", progname);
    return ;
}
int socket_server_init(char *listen_ip, int listen_port)
{
    struct sockaddr_in        servaddr;
    int                       rv = 0;
    int                       on = 1;
    int                       listenfd;
    if ( (listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
    {
        printf("Use socket() to create a TCP socket failure: %s\n", strerror(errno));
        return -1;
    }
    /* Set socket port reuseable, fix 'Address already in use' bug when socket server restart */
    setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on));
    memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_port = htons(listen_port);
    if( !listen_ip )  /* Listen all the local IP address */
    {
        servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    }
    else /* listen the specified IP address  */
    {
        if (inet_pton(AF_INET, listen_ip, &servaddr.sin_addr) <= 0)
        {
            printf("inet_pton() set listen IP address failure.\n");
       rv = -2;
            goto CleanUp;
        }
    }
    if(bind(listenfd, (struct sockaddr *) &servaddr, sizeof(servaddr)) < 0)
    {
        printf("Use bind() to bind the TCP socket failure: %s\n", strerror(errno));
        rv = -3;
        goto CleanUp;
    }
    if(listen(listenfd, 13) < 0)
    {
        printf("Use bind() to bind the TCP socket failure: %s\n", strerror(errno));
        rv = -4;
        goto CleanUp;
    }
CleanUp:
    if(rv<0)
        close(listenfd);
    else
        rv = listenfd;
    return rv;
}
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <ctype.h>
#include <time.h>
#include <pthread.h>
#include <getopt.h>
#include <libgen.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <poll.h>
#define ARRAY_SIZE(x)       (sizeof(x)/sizeof(x[0]))
static inline void print_usage(char *progname);
int socket_server_init(char *listen_ip, int listen_port);
int main(int argc, char **argv)
{
    int                       listenfd, connfd;
    int                       serv_port = 0;
    int                       daemon_run = 0;
    char                     *progname = NULL;
    int                       opt;
    int                       rv;
    int                       i, j;
    int                       found;
    int                       max;
    char                      buf[1024];
    struct pollfd             fds_array[1024];
    struct option             long_options[] =
    {
        {"daemon", no_argument, NULL, 'b'},
        {"port", required_argument, NULL, 'p'},
        {"help", no_argument, NULL, 'h'},
        {NULL, 0, NULL, 0}
    };
    progname = basename(argv[0]);
    /*  Parser the command line parameters */
    while ((opt = getopt_long(argc, argv, "bp:h", long_options, NULL)) != -1)
    {
        switch (opt)
        {
            case 'b':
                daemon_run=1;
                break;
            case 'p':
                serv_port = atoi(optarg);
                break;
            case 'h':  /*  Get help information */
                print_usage(progname);
                return EXIT_SUCCESS;
            default:
                break;
        }
    }
    if( !serv_port )
    {
        print_usage(progname);
        return -1;
    }
    if( (listenfd=socket_server_init(NULL, serv_port)) < 0 )
    {
        printf("ERROR: %s server listen on port %d failure\n", argv[0],serv_port);
        return -2;
    }
    printf("%s server start to listen on port %d\n", argv[0],serv_port);
    /* set program running on background */
    if( daemon_run )
    {
        daemon(0, 0);
    }
    for(i=0; i<ARRAY_SIZE(fds_array) ; i++)
    {
       fds_array[i].fd=-1;
    }
    fds_array[0].fd = listenfd;
    fds_array[0].events = POLLIN;
    max = 0;
    for ( ; ; )
    {
        /* program will blocked here */
        rv = poll(fds_array, max+1, -1);
        if(rv < 0)
        {
            printf("poll failure: %s\n", strerror(errno));
            break;
        }
        else if(rv == 0)
        {
            printf("poll get timeout\n");
            continue;
        }
        /* listen socket get event means new client start connect now */
        if (fds_array[0].revents & POLLIN)
        {
            if( (connfd=accept(listenfd, (struct sockaddr *)NULL, NULL)) < 0)
            {
                printf("accept new client failure: %s\n", strerror(errno));
                continue;
            }
            found = 0;
            for(i=1; i<ARRAY_SIZE(fds_array) ; i++)
            {
                if( fds_array[i].fd < 0 )
                {
                    printf("accept new client[%d] and add it into array\n", connfd );
                    fds_array[i].fd = connfd;
                    fds_array[i].events = POLLIN;
                    found = 1;
                    break;
                }
            }
            if( !found )
            {
                printf("accept new client[%d] but full, so refuse it\n", connfd);
                close(connfd);
                continue;
            }
            max = i>max ? i : max;
            if (--rv <= 0)
          continue;
        }
        else /* data arrive from already connected client */
        {
            for(i=1; i<ARRAY_SIZE(fds_array); i++)
            {
                if( fds_array[i].fd < 0 || !(fds_array[i].revents & POLLIN))
                    continue;
                if( (rv=read(fds_array[i].fd, buf, sizeof(buf))) <= 0)
                {
                    printf("socket[%d] read failure or get disconncet.\n", fds_array[i].fd);
                    close(fds_array[i].fd);
                    fds_array[i].fd = -1;
                }
                else
                {
                    printf("socket[%d] read get %d bytes data\n", fds_array[i].fd, rv);
                    /* convert letter from lowercase to uppercase */
                    for(j=0; j<rv; j++)
                        buf[j]=toupper(buf[j]);
                    if( write(fds_array[i].fd, buf, rv) < 0 )
                    {
                        printf("socket[%d] write failure: %s\n", fds_array[i].fd, strerror(errno));
                        close(fds_array[i].fd);
                        fds_array[i].fd = -1;
                    }
                }
            }
        }
    }
CleanUp:
    close(listenfd);
    return 0;
}
static inline void print_usage(char *progname)
{
    printf("Usage: %s [OPTION]...\n", progname);
    printf(" %s is a socket server program, which used to verify client and echo back string from it\n", progname);
    printf("\nMandatory arguments to long options are mandatory for short options too:\n");
    printf(" -b[daemon ]  set program running on background\n");
    printf(" -p[port    ]  Socket server port address\n");
    printf(" -h[help    ]  Display this help information\n");
    printf("\nExample: %s -b -p 8900\n", progname);
    return ;
}
int socket_server_init(char *listen_ip, int listen_port)
{
    struct sockaddr_in        servaddr;
    int                       rv = 0;
    int                       on = 1;
    int                       listenfd;
    if ( (listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
    {
        printf("Use socket() to create a TCP socket failure: %s\n", strerror(errno));
        return -1;
    }
    /* Set socket port reuseable, fix 'Address already in use' bug when socket server restart */
    setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on));
    memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_port = htons(listen_port);
    if( !listen_ip )  /* Listen all the local IP address */
    {
        servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    }
    else /* listen the specified IP address  */
    {
        if (inet_pton(AF_INET, listen_ip, &servaddr.sin_addr) <= 0)
        {
            printf("inet_pton() set listen IP address failure.\n");
            rv = -2;
            goto CleanUp;
        }
    }
    if(bind(listenfd, (struct sockaddr *) &servaddr, sizeof(servaddr)) < 0)
    {
        printf("Use bind() to bind the TCP socket failure: %s\n", strerror(errno));
        rv = -3;
        goto CleanUp;
    }
    if(listen(listenfd, 13) < 0)
    {
        printf("Use bind() to bind the TCP socket failure: %s\n", strerror(errno));
        rv = -4;
        goto CleanUp;
    }
CleanUp:
    if(rv<0)
        close(listenfd);
    else
        rv = listenfd;
    return rv;
}