● 试题二

请阅读以下说明和Socket程序，将应填入(n)处的字句写在答题纸的对应栏内。

【说明】

网络应用的基本模型是客户机／服务器模型，这是一个不对称的编程模型，通信的双方扮演不同的角色：客户机和服务器。

一般发起通信请求的应用程序称为客户软件，该应用程序通过与服务器进程建立连接，发送请求，然后等待服务器返回所请求的内容。服务器软件一般是指等待接收并处理客户机请求的应用程序，通常由系统执行，等待客户机请求，并且在接收到请求之后，根据请求的内容，向客户机返回合适的内容。

本题中的程序较为简单，客户机接收用户在键盘上输入的文字内容，服务器将客户机发送来的文字内容直接返回给客户机，在通信过程中服务器方和客户机方都遵守的通信协议如下：

由客户机首先发送请求，该请求由首部和内容两大部分组成，两个部分各占一行文字，通过行结束符"＼n"隔离。

首部只有一个Length域，用于指定请求的内容部分的长度，首部的结构为："关键词Length"+""+数值+"＼n"。

内容部分为一行文字，其长度必须与Length域的数值相符例如，客户机的请求为"Length 14＼nHello，my baby!"，服务器接收请求处理后返回文字"Hello，my baby!"。

【Socket程序】

服务器主程序部分：

#include<stdio．h>

……／／引用头文件部分略>

#define SERVER_PORT 8080／／服务器监听端口号为8080

#define BACKLOG 5／连接请求队列长度

int main(int argc，char * argv［］){

int listenfd，connfd／／监听套接字、连接套接字描述符

struct sockaddr_in servaddr；／／服务器监听地址

listenfd= (1) ；／／创建用于监听的套接字

if(listenfd<0){

fprintf(stderr，"创建套接字错误!")

exit (1) ；

}／／套接字创建失败时打印错误信息

bzero(&servaddr.sizeof(servadd))；//将地址结构置空

servaddr．sin_family=AF_INET；／／设置地址结构遵循TCP／IP协议

servaddr．sin_addrs_addr=htonl． (2) ；／／设置监听的IP地址为任意合法地址，并将该地址转换为网络字节顺序

servaddr．sin_port= (3) ；／／设置监听的端口，并转化为网络字节顺序

if(bind (4) <0){

fprintf(stderr，"绑定套接字与地址!")；

exit (1) ；

}／／将监听地址与用于监听的套接字绑定，绑定失败时打印错误信息

if(listen(listedfd，BACKLOG)<0){

fprintf(stderr，转换套接字为监听套接字!")；

exit (1) ；

}／／将用于监听的套接字由普通套接字转化为监听套接字

for(；；){

connfd= (5) ；

／／从监听套接字的连接队列中接收已经完成的连接，并创建新的连接套接字

if(connfd<0){

fprintf(stderr，"接收连接失败!")；

exit (1) ；

}／／接收失败打印错误信息

serv_respon(connfd)；／／运行服务器的处理函数

close(connfd)；／／关闭连接套接字}

dose(listenfd)；／／关闭监听套接字}

服务器通信部分：

#include<stdio．h>

< ……／／引用头文件部分略>

void serv_respon(int sockfd){

int nbytes；char bur［1024］；

for(；；){

nbytes=read_requ(sockfd，bur，1024)；

／／读出客户机发出的请求，并分析其中的协议结构，获知请求的内容部分的长度，并将内容复制到缓冲区buf中，

if( (6) )return；／／如客户机结束发送就退出

else if(bytes<0){

fprintf(siderr，"读错误情息：％s＼n"，strerror(errno))；

return；

} ／／读请求错误打印错误信息

if(write-all(sockfd，buf，nbytes)<0)

／／将请求中的内容部分反向发送回客户机

fprintf(siderr，"写错误信息：％s＼n"，strerror(errno))；

}

}

int read_requ(int sockfd，char*buf int size){

char inbuf［256］；

int n；int i；

i=read_line(sockfd，inbuf，256)；

／／从套接字接收缓冲区中读出一行数据，该数据为客户请求的首部

if(1<O)return(i)；

else if(i==0)return(0)；

if(stmcmp(inbuf，″″，6)==0)

scanf( (7) ，″％d″，&n)； ／／从缓冲区buf中读出长度信息

else{

sprintf(bur，″″，14)；

return (14) ；

} ／／取出首部Length域中的数值，该数值为内容部分的长度

return(read-all(sockfd，bur，n))；／／从接收缓冲区中读出请求的内容部分

}

int get-char(int fd，char*ch){

static int ffset=0；

static int size=0；

static char buff［1024］；

／／声明静态变量，在get_char多次被调用期间，该变量的内存不释放

for(；size<=0 | | (8) ；){

size=read(fd，bur，1024)；／／一次从套接字缓冲区中读出一个数据块

if(size<0){

if(errno==EINTR){

size=0；

contine；

／／EINTR表示本次读操作没有成功，但可以继续使用该套接字读出数i

}else

return(-1)；

}

offset=0； ／／读出数据后，将偏址置为0

*ch=buf［offset ++］； //将当前的字符取出，并将偏址移向下一字符

return (1) ；

}

int read _ line(int fd，char*buf，int msxlen){

int i, n；

char ch；

for(i=0；i< (9) ){

n=get_char(fd，&ch)；//取出一个字符

if(n==1){

buff［i++］=ch；／／将字符加入字符串中

if( (10) )break；

}else if(n<)return(-1)；

else break；

}

buf［i］=｀＼0｀；

return(i)；

}

／／函数read_line的作用是读出请求的首部，其处理的方法是每次调用get_char函数，取出一个字符，检查该字符是否是回车符｀＼n｀，如果是回车符，就返回请求的首部

／／get_char的处理方式较为特殊，并不是每次调用read函数读一个字符，而是一次从缓冲区中读一块内容，再一次一个字符提交给函数read_line，如果提交完了就再读一块，这样就可以提高读缓冲区的效率。另外，由于客户机是分两次调用writ_all函数将请求的首部和内容发送给服务器，因此get_char不会取出请求内容部分的字符

部分SOCKET数据结构与函数：

1．地址结构。

sockaddr-in：

sockaddr_in类型的结构定义，sockaddr_in是通用套接字结构sockaddr在TCP／IP协议下的结构重定义，为TCP／IP套接字地址结构。

Struct sockaddr_in{

short int sin_family；／／地址类型AF_XXX，其中AF_INET为TCP／IP专用

unsigned short int sin _port；//端口号

struct in_addr sin_addr；//Internet地址

／／端口号以及Internet地址使用的是网络字节顺序，需要通过函数htons转换

}

struct_inaddr{

_u32 s_addr；／／类型为unsignel long

}

hostent：

hostent类型的结构定义

struct hostnet{

char*h_name；／／主机的正式名称

char**h_aliases；／／别名列表

nit h_addrtvPe；／／主机地址类型：AF_XXX

int h_length；／／主机地址长度：4字节(32位)

char**h_addr_list；／／主机IP地址列表

}

#define h_addr h_addr_list［0］

2．基本函数。

int socket(int domain，int type，int protocol)；

函数socket创建一个套接字描述符，如果失败则返回-1。domain为地址类型，type为套接字类型，本题中为SOCK_STREAM；protocol指定协议，本题中为0。

int connect(int sockfd，struct sockaddr*servaddr，int addrlen)；

函数connect与服务器建立一个连接，成功返回0，失败返回-1。servaddr为远程服务器的套接字地址，包括服务器的IP地址和端口号；addrlen为地址的长度。

int read(int fd，char*bur，int len)；

int write(int fd，char*buf，int len)；

函数read和write从套接字读和写数据，成功返回数据量大小，否则返回-1。buf指定数据缓冲区，len指定接收或发送的数据量大小。

int bind(int sockfd，struct sockaddr*myaddr，int addrlen)；

函数bind将本地地址与套接字绑定在一起，成功返回0，否则返回-1；myaddr是本机地址；addrlen为套接字地址结构的长度。

int listen(int sockfd，int backlog)；

函数listen将一个套接字转换为倾听套接字，成功返回0，否则返回-1；backlog为请求队列的最大长度。

int accept(int sockfd，struct sockaddr*addr，int*addrlen)；

函数accept从倾听套接字的完成连接中接收一个连接，如果完成连接队列为空，那么这个进程睡眠，失败时返回-1，成功时返回新的套接字描述符。Sockfd为倾听套接字，addr为客户机的地址，addlen为地址长度，在调用时用常量NULL代替addr与addlen表示无须取出客户机的地址信息

struct hostent *gethostbyname(const char*hostname)；

函数gethostbyname查询指定的域名地址对应的IP地址，返回一个hostent结构的指针，如果不成功返回NULL。

3．用户自定义函数。

int read_all(int fd，void*bur，int nbyte)；

函数read all从参数fd指定的套接字描述符中读取nbytes字节数据至缓冲区buf中，成功返回实际读的字节数(可能小于nbyte)，失败返回-1。

int write_all(int fd，void*bur，int nbyte)；

函数write_all向参数fd指定的套接字描述符中写入缓冲区buf前nbyte字节的数据，成功返回实际写的字节数(始终等于nbyte)，失败返回-1。

write_requ函数为客户机发送请求的函数；read_requ函数为服务器获取请求的函数。