Майкл Джонсон - Разработка приложений в среде Linux. Второе издание

• Название: Разработка приложений в среде Linux. Второе издание
• Автор: Майкл Джонсон
• Издательство: Вильямс
• Жанр: Программное обеспечение
• Год: 2007
• ISBN: 978-5-8459-1143-8

Книга известных профессионалов в области разработки коммерческих приложений в Linux представляет собой отличный справочник для широкого круга программистов в Linux, а также тех разработчиков на языке С, которые перешли в среду Linux из других операционных систем. Подробно рассматриваются концепции, лежащие в основе процесса создания системных приложений, а также разнообразные доступные инструменты и библиотеки. Среди рассматриваемых в книге вопросов можно выделить анализ особенностей применения лицензий GNU, использование свободно распространяемых компиляторов и библиотек, системное программирование для Linux, а также написание и отладка собственных переносимых библиотек. Изобилие хорошо документированных примеров кода помогает лучше усвоить особенности программирования в Linux.

Книга рассчитана на разработчиков разной квалификации, а также может быть полезна для студентов и преподавателей соответствующих специальностей.

---

 38:  ptr = argv + 1;

 39:  while (*ptr && *ptr[0] == '-') {

 40:   if (!strcmp(*ptr, "—numerichost")) {

 41:    flags |= NI_NUMERICHOST;

 42:   } else if (!strcmp (*ptr, "--numericserv")) {

 43:    flags |= NI_NUMERICSERV;

 44:   } else if (!strcmp (*ptr, "--namereqd")) {

 45:    flags |= NI_NAMEREQD;

 46:   } else if (!strcmp(*ptr, "--nofqdn")) {

 47:    flags |= NI_NOFQDN;

 48:   } else if (!strcmp (*ptr, "--udp")) {

 49:    flags |= NI_DGRAM;

 50:   } else if (!strcmp(*ptr, "--host")) {

 51:    ptr++;

 52:    if (!*ptr) usage();

 53:    hostAddress = *ptr;

 54:   } else if (!strcmp(*ptr, "--service")) {

 55:    ptr++;

 56:    if (!*ptr) usage();

 57:    serviceAddress = *ptr;

 58:   } else

 59:    usage();

 60:

 61:   ptr++;

 62:  }

 63:

 64:  /* необходимы адреса hostAddress, serviceAddress или оба */

 65:  if (!hostAddress && !serviceAddress)

 66:   usage();

 67:

 68:  if (serviceAddress) {

 69:   char * end;

 70:

 71:   portNum = htons(strtol(serviceAddress, &end, 0));

 72:   if (*end) {

 73:    fprintf(stderr, "сбой при преобразовании %s в число\n",

 74:     serviceAddress);

 75:    return 1;

 76:   }

 77:  }

 78:

 79:  if (!hostAddress) {

 80:   addr4.sin_family = AF_INET;

 81:   addr4.sin_port = portNum;

 82:  } else if (!strchr(hostAddress, ':')) {

 83:   /* Если hostAddress содержит двоеточие, то предполагаем версию IPv6.

 84:      В противном случае это IPv4 */

 85:

 86:   if (inet_pton(AF_INET, hostAddress,

 87:    &addr4.sin_addr) <= 0) {

 88:    fprintf(stderr, "ошибка преобразования IPv4-адреса %s\n",

 89:     hostAddress);

 90:    return 1;

 91:   }

 92:

 93:   addr4.sin_family = AF_INET;

 94:   addr4.sin_port = portNum;

 95:  } else {

 96:

 97:   memset(&addr6, 0, sizeof(addr6));

 98:

 99:   if (inet_pton(AF_INET6, hostAddress,

100:    &addr6.sin6_addr) <= 0) {

101:    fprintf(stderr, "ошибка преобразования IPv6-адреса %s\n",

102:     hostAddress);

103:    return 1;

104:   }

105:

106:   addr6.sin6_family = AF_INET6;

107:   addr6.sin6_port = portNum;

108:   addr = (struct sockaddr *) &addr6;

109:   addrLen = sizeof(addr6);

110:  }

111:

112:  if (!serviceAddress) {

113:   rc = getnameinfo(addr, addrLen, hostName, sizeof(hostName),

114:    NULL, 0, flags);

115:  } else if (!hostAddress) {

116:   rc = getnameinfo(addr, addrLen, NULL, 0,

117:    serviceName, sizeof(serviceName), flags);

118:  } else {

119:   rc = getnameinfo(addr, addrLen, hostName, sizeof(hostName),

120:    serviceName, sizeof(serviceName), flags);

121:  }

122:

123:  if (rc) {

124:   fprintf(stderr, "сбой обратного поиска: %s\n",

125:    gai_strerror(rc));

126:   return 1;

127:  }

128:

129:  if (hostAddress)

130:   printf("имя хоста: %s\n", hostName);

131:  if (serviceAddress)

132:   printf("имя службы: %s\n", serviceName);

133:

134:  return 0;

135: }

17.5.7. Ожидание TCP-соединений

Ожидание соединений TCP происходит почти идентично ожиданию соединений домена Unix. Единственные различия заключаются в семействах протоколов и адресов. Ниже показан вариант примера сервера домена Unix, который работает через сокеты TCP.

 1: /* tserver.с */

 2:

 3: /* Ожидает соединение на порте 4321. Как только соединение установлено,

 4:    из сокета в stdout копируются данные до тех пор, пока вторая

 5:    сторона не закроет соединение. Затем ожидает следующее соединение

 6:    с сокетом. */

 7:

 8: #include <arpa/inet.h>

 9: #include <netdb.h>

10: #include <netinet/in.h>

11: #include <stdio.h>

12: #include <string.h>

13: #include <sys/socket.h>

14: #include <unistd.h>

15:

16: #include "sockutil.h" /* некоторые служебные функции */

17:

18: int main(void) {

19:  int sock, conn, i, rc;

20:  struct sockaddr address;

21:  size_t addrLength = sizeof(address);

22:  struct addrinfo hints, * addr;

23:

24:  memset(&hints, 0, sizeof(hints));

25:

26:  hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;

27:  hints.ai_flags = AI_PASSIVE | AI_ADDRCONFIG;

28:  if ((rc = getaddrinfo(NULL, "4321", &hints, &addr))) {

29:   fprintf(stderr, "сбой поиска имени хоста: %s\n",

30:   gai_strerror(rc));

31:   return 1;

32:  }

33:

34:  if ((sock = socket(addr->ai_family, addr->ai_socktype,

35:   addr->ai_protocol)) < 0)

36:   die("socket");

37:

38:  /* Позволяет ядру повторно использовать адрес сокета. Это разрешает

39:     нам запускать программу два раза подряд, не ожидая пока истечет

40:     время для кортежа (ip-адрес, порт). */

41:  i = 1;

42:  setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &i, sizeof(i));

43:

44:  if (bind(sock, addr->ai_addr, addr->ai_addrlen))

45:   die("bind");

46:

47:  freeaddrinfo(addr);

48:

49:  if (listen(sock, 5))

50:   die("listen");

51:

52:  while ((conn = accept(sock, (struct sockaddr *) &address,

53:   &addrLength)) >=0) {

54:   printf("----получение данных\n");

55:   copyData(conn, 1);

56:   printf("----готово\n");

57:   close(conn);

58:  }

59:

60:  if (conn < 0)

61:   die("accept");

62:

63:  close(sock);

64:  return 0;

65: }

Обратите внимание на то, что IP-адрес, привязанный к сокету, указывает номер порта 4321, но не IP-адрес. Это предоставляет ядру возможность при необходимости воспользоваться локальным IP-адресом.

Код в строках 41–42 требует дополнительного объяснения.

41: i = 1;

42: setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &i, sizeof(i));

Linux-реализация TCP, как и в остальных системах Unix, вводит ограничения на то, насколько скоро можно повторно использовать кортеж (локальный хост, локальный порт)[136]. Этот код устанавливает опцию на сокет, которая обходит это ограничение и позволяет дважды запускать сервер за короткий период времени. По сходной причине сервер-пример сокета домена Unix удаляет любой существующий файл сокета, прежде чем вызывать bind().

Функция setsockopt() позволяет устанавливать множество специальных опций для сокета и протокола:

#include <sys/socket.h>

int setsockopt(int sock, int level, int option,

 const void * valptr, int vallength);

Первый аргумент — это сокет, для которого определяется опция. Второй аргумент, level, указывает тип устанавливаемой опции. В нашем сервере используется SOL_SOCKET, что указывает на установку опции обобщенного сокета. Параметр option определяет опцию, которая подлежит изменению. Указатель на новое значение опции передается через valptr, а размер значения, на которое указывает valptr, передается как vallength. Для нашего сервера применяется указатель на ненулевое целое число, которое вводит в действие опцию SO_REUSEADDR.

17.5.8. Клиентские приложения TCP

Клиенты TCP подобны клиентам домена Unix. Как правило, сразу же после создания сокета, клиент подключается к серверу с помощью функции connect(). Единственное различие состоит в способе передачи адреса в connect(). Вместо того, чтобы использовать имя файла, большинство клиентов TCP отыскивают имя хоста через функцию getaddrinfo(), которая предоставляет информацию для connect().

Ниже приводится несложный TCP-клиент, который взаимодействует с сервером, представленным в предыдущем разделе. Он принимает один аргумент: имя хоста, на котором работает сервер, или его IP-номер (в десятичном представлении с разделительными точками). Во всем остальном программа ведет себя также как клиент сокета домена Unix, показанный ранее в этой главе.

 1: /* tclient.с */

 2:

 3: /* Подключиться к серверу, чье имя хоста или IP-адрес переданы в качестве

 4: аргумента, на порте 4321. После соединения скопировать все содержимое

 5: stdin в сокет, затем завершить работу. */

 6:

 7: #include <arpa/inet.h>

 8: #include <netdb.h>

 9: #include <netinet/in.h>

10: #include <stdio.h>

11: #include <stdlib.h>

12: #include <string.h>

13: #include <sys/socket.h>

14: #include <unistd.h>

15:

16: #include "sockutil.h" /* некоторые служебные функции */