TCP/IP网络编程学习(10)：利用信号处理技术消灭僵尸进程和基于多任务的并发处理器

利用信号处理技术消灭僵尸进程

子进程终止时产生SIGCHLD信号。就可以捕捉信号终止子进程。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <sys/wait.h>void read_childproc(int sig){//子进程终止调用该函数int status;pid_t id=waitpid(-1, &status, WNOHANG);//将子进程正常终止if(WIFEXITED(status)){printf("Removed proc id: %d \n", id);printf("Child send: %d \n", WEXITSTATUS(status));}
}int main(int argc, char *argv[])
{pid_t pid;struct sigaction act;act.sa_handler=read_childproc;sigemptyset(&act.sa_mask);act.sa_flags=0;sigaction(SIGCHLD, &act, 0);pid=fork();if(pid==0){puts("Hi! I'm child process");sleep(10);//等待10s终止return 12;}else{   printf("Child proc id: %d \n", pid);pid=fork();if(pid==0){puts("Hi! I'm child process");sleep(10);exit(24);}else{int i;printf("Child proc id: %d \n", pid);for(i=0; i<5; i++){puts("wait...");sleep(5);}}}return 0;
}

基于多任务的并发服务器

每当有客户端请求服务时，服务器都创建子进程以提供服务。

1. 服务器端(父进程)通过调用 accept画数受理连接请求 。
2. 此时获取的套接字文件描述符创建并传递给子进程 。（因为子进程会复制父进程拥有的所有资源 。实际上根本不用另外经过传递文件描述符的过程 。）
3. 子进程利用传递来 的文件描述符提供服务 。

while(1){adr_sz=sizeof(clnt_adr);clnt_sock=accept(serv_sock, (struct sockaddr*)&clnt_adr, &adr_sz);if(clnt_sock==-1)continue;elseputs("new client connected...");pid=fork();if(pid==-1){close(clnt_sock);continue;}if(pid==0){close(serv_sock);while((str_len=read(clnt_sock, buf, BUF_SIZE))!=0)write(clnt_sock, buf, str_len);close(clnt_sock);puts("client disconnected...");return 0;}elseclose(clnt_sock);}

通过fork函数复制文件描述符

套接字属于操作系统，fork子进程只是将父进程的文件描述符拿了过去。进程拥有代表相应套接字的文件描述符。父进程将2个套接字(一个是服务器端套接字，另一个是与客户端连接的套接字)文件描述符复制给子进程 。

1个套接字中存在2个文件描述符时，只有2个文件描述符都终止 (销毁)后，才能销毁套接字 。如果维持阁中的连接状态，即使子进程销毁了与客户端连接的套接字文件描述符，也无法完全销毁套接字(服务器端套接字同样如此)。 因此，调用fork函数后，要将无关的套接字文件描述符关掉，

一次accept就会创建一个套接字。

分割TCP的I/O程序

传输数据后需要等待服务器端返回的数据，因为程序代码中重复调用了 read和write函数 。 只能能这么写的原因之一是，程序在 1 个进程中运行 。 但现在可以创建多个进程，因此可以分割数据收发过程 。 客户端的父进程负责接收数据，额外创建的子进程负责发送数据 。 分割后，不同进程分别负责输入和输出，这样无论客户端是否从服务器端接收完数据都可以进行传输 。

之前的回声客户端要接收到服务器的数据才发数据，现在可以连发数据。

分割I/O后的客户端发送数据时不必考虑接收数据的情况，因此可以连续发送数据，由此提高同一时间内传输的数据量 。 这种差异在网速较慢时尤为明显 。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>#define BUF_SIZE 30
void error_handling(char *message);
void read_routine(int sock, char *buf);
void write_routine(int sock, char *buf);int main(int argc, char *argv[])
{int sock;pid_t pid;char buf[BUF_SIZE];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);  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!");pid=fork();if(pid==0)write_routine(sock, buf);//子进程程用来写else read_routine(sock, buf);//父进程用来读close(sock);return 0;
}void read_routine(int sock, char *buf)
{while(1){int str_len=read(sock, buf, BUF_SIZE);if(str_len==0)return;buf[str_len]=0;printf("Message from server: %s", buf);}
}
void write_routine(int sock, char *buf)
{while(1){fgets(buf, BUF_SIZE, stdin);if(!strcmp(buf,"q\n") || !strcmp(buf,"Q\n")){	shutdown(sock, SHUT_WR);return;}write(sock, buf, strlen(buf));}
}
void error_handling(char *message)
{fputs(message, stderr);fputc('\n', stderr);exit(1);
}