UNIX网络编程卷1 回射客户程序 UDP 超时设置

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最初代码：

#include	"unp.h"

int
main(int argc, char **argv)
{
	int					sockfd;
	struct sockaddr_in	servaddr;

	if (argc != 2)
		err_quit("usage: udpcli <IPaddress>");

    //1.指明服务器的 IP 地址和端口
	bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
	servaddr.sin_family = AF_INET;
	servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
	Inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr);

    //2.创建一个 UDP 套接字
	sockfd = Socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

    //3.把 UDP 套接字和服务器套接字地址结构传递给 dg_cli 函数
	dg_cli(stdin, sockfd, (SA *) &servaddr, sizeof(servaddr));

	exit(0);
}

#include	"unp.h"

void
dg_cli(FILE *fp, int sockfd, const SA *pservaddr, socklen_t servlen)
{
	int	n;
	char	sendline[MAXLINE], recvline[MAXLINE + 1];

    //1.fgets 从标准输入读入一个文本行
	while (Fgets(sendline, MAXLINE, fp) != NULL) {

        //2.用 sendto 从sockfd 套接字将文本行发送给pservaddr指明的服务器
		Sendto(sockfd, sendline, strlen(sendline), 0, pservaddr, servlen);

        //3.用 recvfrom 从sockfd 套接字读取服务器的回射
		n = Recvfrom(sockfd, recvline, MAXLINE, 0, NULL, NULL);

        //4.用 fputs 将回射文本显示到标准输出
		recvline[n] = 0;	/* null terminate */
		Fputs(recvline, stdout);
	}
}

问题： recvfrom 指定的第五和第六个参数是空指，这样任何进程不论是在与本客户进程相同的主机上

还是在不同的主机上，都可以向本客户的 IP 地址和端口发送数据报

改善1：验证接收到的响应，保留来自数据报所发往服务器的应答，而忽略任何其他数据报。

/**
 * UDP 验证服务器地址
 * **/
#include	"unp.h"

void
dg_cli(FILE *fp, int sockfd, const SA *pservaddr, socklen_t servlen)
{
	int				n;
	char			sendline[MAXLINE], recvline[MAXLINE + 1];
	socklen_t		len;
	struct sockaddr	*preply_addr;

    //1.分配另一个套接字地址结构
	preply_addr = Malloc(servlen);

	while (Fgets(sendline, MAXLINE, fp) != NULL) {

		Sendto(sockfd, sendline, strlen(sendline), 0, pservaddr, servlen);

		len = servlen;
		n = Recvfrom(sockfd, recvline, MAXLINE, 0, preply_addr, &len);
        //2.比较返回的地址
		if (len != servlen || memcmp(pservaddr, preply_addr, len) != 0) {
			printf("reply from %s (ignored)\n",
					Sock_ntop(preply_addr, len));
			continue;
		}

		recvline[n] = 0;	/* null terminate */
		Fputs(recvline, stdout);
	}
}

改善1问题：如果没有接收到服务器返回的应答就一直阻塞在 recvfrom

改善2.1：使用 SIGALRM 为 recvfrom 设置超时

#include	"unp.h"

static void	sig_alrm(int);

void
dg_cli(FILE *fp, int sockfd, const SA *pservaddr, socklen_t servlen)
{
	int	n;
	char	sendline[MAXLINE], recvline[MAXLINE + 1];

	//1.设置超时信号 SIGALRM 的处理函数
	Signal(SIGALRM, sig_alrm);

	while (Fgets(sendline, MAXLINE, fp) != NULL) {

		Sendto(sockfd, sendline, strlen(sendline), 0, pservaddr, servlen);

		//2.每次调用 recvfrom 前通过调用 alarm 设置一个 5 秒钟的超时
		alarm(5);
		if ( (n = recvfrom(sockfd, recvline, MAXLINE, 0, NULL, NULL)) < 0) {
			//3.如果 errno 为 EINTR，即 recvfrom 因超时而中断了
			if (errno == EINTR)
				fprintf(stderr, "socket timeout\n");
			else
				err_sys("recvfrom error");
		}
		//4.如果读到一行来自服务器的文本，那就关掉报警时钟并输出服务器的应答
		else {
			alarm(0);
			recvline[n] = 0;	/* null terminate */
			Fputs(recvline, stdout);
		}
	}
}

//SIGALRM 信号处理函数
static void
sig_alrm(int signo)
{
	return;			/* just interrupt the recvfrom() */
}

改善2.2：使用 select 为 recvfrom 设置超时

/* include readable_timeo */
#include	"unp.h"

//等待一个描述符最多在指定的秒数内变为可读
int
readable_timeo(int fd, int sec)
{
	fd_set			rset;
	struct timeval	tv;

	//1.设置描述符集
	FD_ZERO(&rset);
	FD_SET(fd, &rset);

	//2.设置等待的秒数
	tv.tv_sec = sec;
	tv.tv_usec = 0;

	//3.阻塞在select 上
	return(select(fd+1, &rset, NULL, NULL, &tv));
		/* 4> 0 if descriptor is readable */
}
/* end readable_timeo */

int
Readable_timeo(int fd, int sec)
{
	int		n;

	if ( (n = readable_timeo(fd, sec)) < 0)
		err_sys("readable_timeo error");
	return(n);
}

#include	"unp.h"
void
dg_cli(FILE *fp, int sockfd, const SA *pservaddr, socklen_t servlen)
{
	int	n;
	char	sendline[MAXLINE], recvline[MAXLINE + 1];

	while (Fgets(sendline, MAXLINE, fp) != NULL) {

		Sendto(sockfd, sendline, strlen(sendline), 0, pservaddr, servlen);

		//1.直到 readable_timeo 告诉所关注的描述符已变为可读后我们才调用 recvfrom ，这一点保证 recvfrom 不会阻塞
		if (Readable_timeo(sockfd, 5) == 0) {
			fprintf(stderr, "socket timeout\n");
		} else {
			//2.接收数据并输出到 stdout
			n = Recvfrom(sockfd, recvline, MAXLINE, 0, NULL, NULL);
			recvline[n] = 0;	/* null terminate */
			Fputs(recvline, stdout);
		}
	}
}

改善2.3：使用 SO_RCVTIMEO 套接字选项为 recvfrom 设置超时

#include	"unp.h"

void
dg_cli(FILE *fp, int sockfd, const SA *pservaddr, socklen_t servlen)
{
	int				n;
	char			sendline[MAXLINE], recvline[MAXLINE + 1];
	struct timeval	tv;

	//1.在套接字上设置超时
	tv.tv_sec = 5;
	tv.tv_usec = 0;
	Setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, &tv, sizeof(tv));

	while (Fgets(sendline, MAXLINE, fp) != NULL) {

		Sendto(sockfd, sendline, strlen(sendline), 0, pservaddr, servlen);

		2. 接收数据，如果超时的话，recvfrom 会返回 EWOULDBLOCK 错误
		n = recvfrom(sockfd, recvline, MAXLINE, 0, NULL, NULL);
		if (n < 0) {
			if (errno == EWOULDBLOCK) {
				fprintf(stderr, "socket timeout\n");
				continue;
			} else
				err_sys("recvfrom error");
		}

		recvline[n] = 0;	/* null terminate */
		Fputs(recvline, stdout);
	}
}