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以线程完成并发的UDP服务端

news 来源：原创 2024/9/19 9:48:39

网络(九)并发的UDP服务端以线程完成功能

客户端

// todo UDP发送端
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>#define LOGIN_SUCCESS 1
#define LOGIN_FAIL 0
//?发送数据
//?@param fd 套接字描述符
//?@param addr 目标地址
//?@param addrlen 地址长度
void send_data(int fd, struct sockaddr_in * addr , socklen_t addrlen);void login(int fd, struct sockaddr_in * addr ,struct sockaddr_in * new_addr , socklen_t new_addrlen);//命令行参数 ip port
int main(int argc, char *argv[] ){
//    if(argc!= 3){
//        printf("Usage: %s ip port\n", argv[0]);
//        exit(EXIT_FAILURE);
//    }//!通过socket函数创建套接字//!@param domain 协议族，AF_INET表示IPv4协议族//!@param type 套接字类型，SOCK_DGRAM表示UDP套接字//!@param protocol 协议，一般为0 让系统⾃动识别//!@return 成功返回套接字描述符，失败返回-1int fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if(fd == -1){    //创建套接字失败perror("socket err");exit(EXIT_FAILURE);}//准备接收消息的地址/*      struct sockaddr_in {short int sin_family; // 地址族 AF_INETunsigned short int sin_port; // 端口号struct in_addr sin_addr;// IP地址unsigned char sin_zero[8]; // 填充字节 为了对齐sockaddr};*/struct sockaddr_in addr;memset(&addr, 0, sizeof(addr));addr.sin_family=AF_INET;addr.sin_port=htons(8083);//htons函数将主机字节序转换为网络字节序//addr.sin_addr.s_addr=inet_addr("192.168.74.1");//inet_addr()将点分十进制IP地址转换为网络字节序IP地址//inet_aton()将点分十进制IP地址转换为网络字节序IP地址//@param ip 字符串形式的IP地址//@param in_addr 结构体变量，用于存储IP地址int ret=inet_aton("172.17.140.183", &addr.sin_addr); // 成功返回⾮0,失败返回0if(ret == 0){perror("inet_aton err");exit(EXIT_FAILURE);}printf("ip == %d\n",addr.sin_addr.s_addr);//inet_ntoa()将网络字节序IP地址转换为点分十进制IP地址//char *ip=inet_ntoa(addr.sin_addr); // 成功返回⾮0,失败返回0//printf("ip == %s\n",ip);//获取  和服务端的新建的子进程通信struct sockaddr_in new_addr;login(fd, &addr, &new_addr, sizeof(new_addr));//与新的子进程通信send_data(fd, &new_addr, sizeof(new_addr));return 0;
}//!发送数据
//!@param fd 套接字描述符
//!@param addr 目标地址
//!@param addrlen 地址长度
void send_data(int fd, struct sockaddr_in * addr , socklen_t addrlen){while (1){int n = 0;//返回发送的字节数char buf[1024] = {0};printf("请输入要发送的消息：");fgets(buf, 1024, stdin);//!发送数据//!@param fd 套接字描述符//!@param buf 发送缓冲区//!@param len 发送缓冲区长度//!@param flags 发送标志  0 表示默认操作//!@param addr 目标地址//!@param addrlen 地址长度//!@return 成功返回发送的字节数，失败返回-1n= sendto(fd, buf, strlen(buf), 0, (struct sockaddr *)addr, addrlen);if(n == -1){perror("sendto err");exit(EXIT_FAILURE);}if(strncmp(buf, "exit",4) == 0){break;}}}void login(int fd, struct sockaddr_in * addr ,struct sockaddr_in * new_addr , socklen_t addrlen){char login_status=LITTLE_ENDIAN;while (1){int n = 0;//返回发送的字节数char buf[1024] = {0};printf("请输入要发送的消息：");fgets(buf, 1024, stdin);n= sendto(fd, buf, strlen(buf), 0, (struct sockaddr *)addr, addrlen);if(n == -1){perror("sendto err");exit(EXIT_FAILURE);}//接收消息服务器的响应n= recvfrom(fd, &login_status, sizeof(login_status), 0, (struct sockaddr *)new_addr, &addrlen);if(n == -1){perror("recvfrom err");exit(EXIT_FAILURE);}if(login_status == LOGIN_SUCCESS){printf("登录成功\n");printf("新的子进程的地址为：%s:%d\n",inet_ntoa(new_addr->sin_addr),ntohs(new_addr->sin_port));break;}else if(login_status == LOGIN_FAIL){printf("登录失败\n");continue;}if(strncmp(buf, "exit",4) == 0){break;}}}

服务端

服务端创建主线程,接收客户端的请求,创建新的子线程,
子线程完成后续交互,子线程中创建新的套接字,返回给客户端,后续交互将在新的套接字中完成.
将子线程分离,线程运行结束将由系统回收资源

// todo UDP服务器端程序
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <sys/wait.h>
#include <pthread.h>
#define LOGIN_SUCCESS 1
#define LOGIN_FAIL 0//接收数据
void recv_data(int sockfd);
void *pthread_todo(void *arg);//初始化套接字
int  init_socket(char *ip, char* port);int TheLogin(char *ip, char * port);//定义结构体为子线程传递参数
struct thread_arg {char *ip;unsigned char login_status;struct sockaddr_in thread_addr;//客户端的地址
}thread_arg;int main(int argc, char *argv[]){//验证int new_sockfd = TheLogin("172.17.140.183", "8083");//接收数据//由子线程完成//关闭套接字close(new_sockfd);return 0;
}//接收数据
void recv_data(int sockfd) {struct sockaddr_in client_addr;//客户端的地址int client_addr_len = sizeof(client_addr);while(1) {char recv_buf[1024]={0};//接收数据//*@param sockfd 套接字描述符//*@param buf 接收缓冲区//*@param len 接收缓冲区长度//*@param flags 接收标志//*@param src_addr 发送方地址//*@param addrlen 发送方地址长度//*@return 成功返回接收到的字节数，失败返回-1int ret = recvfrom(sockfd, recv_buf, sizeof(recv_buf), 0, (struct sockaddr *) &client_addr, &client_addr_len);if (ret == -1) {perror("recvfrom err");exit(EXIT_FAILURE);}//打印接收到的信息char *ip_str = inet_ntoa(client_addr.sin_addr);//将网络字节序IP地址转换为点分十进制IP地址int port = ntohs(client_addr.sin_port); //将网络字节序端口号转换为主机字节序端口号printf("接收到来自%s:%d的数据：%s\n", ip_str, port, recv_buf);if(strncmp(recv_buf, "exit", 4) == 0){//退出程序break;}}close(sockfd);return;
}int  init_socket(char *ip,char *port){//!通过socket函数创建套接字//!@param domain 协议族，AF_INET表示IPv4协议族//!@param type 套接字类型，SOCK_DGRAM表示UDP套接字//!@param protocol 协议，一般为0 让系统⾃动识别//!@return 成功返回套接字描述符，失败返回-1int fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if(fd == -1){    //创建套接字失败perror("socket err");exit(EXIT_FAILURE);}//准备服务器地址/*      struct sockaddr_in {short int sin_family; // 地址族 AF_INETunsigned short int sin_port; // 端口号struct in_addr sin_addr;// IP地址unsigned char sin_zero[8]; // 填充字节 为了对齐sockaddr};*/struct sockaddr_in addr;memset(&addr, 0, sizeof(addr));addr.sin_family=AF_INET;addr.sin_port=htons(atoi(port));//htons函数将主机字节序转换为网络字节序//inet_aton()将点分十进制IP地址转换为网络字节序IP地址//*@param ip 字符串形式的IP地址//*@param in_addr 结构体变量，用于存储IP地址int ret=inet_aton(ip, &addr.sin_addr); // 成功返回⾮0,失败返回0if(ret == 0){perror("inet_aton err");exit(EXIT_FAILURE);}//!绑定套接字到服务器地址//!@param sockfd 套接字描述符//!@param addr 服务器地址//!@param addrlen 服务器地址长度//!@return 成功返回0，失败返回-1int ret2 = bind(fd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));if(ret2 == -1){perror("bind err");exit(EXIT_FAILURE);}return fd;
}int TheLogin(char *ip, char *port){unsigned char login_status;int new_sockfd;//初始化套接字int sockfd = init_socket(ip, port);//线程创建pthread_t recv_thread;struct sockaddr_in client_addr;//客户端的地址int client_addr_len = sizeof(client_addr);while(1) {char recv_buf[1024]={0};int ret = recvfrom(sockfd, recv_buf, sizeof(recv_buf), 0, (struct sockaddr *) &client_addr, &client_addr_len);if (ret == -1) {perror("recvfrom err");exit(EXIT_FAILURE);}//打印接收到的信息char *ip_str = inet_ntoa(client_addr.sin_addr);//将网络字节序IP地址转换为点分十进制IP地址int port = ntohs(client_addr.sin_port); //将网络字节序端口号转换为主机字节序端口号printf("接收到来自%s:%d的数据：%s\n", ip_str, port, recv_buf);//登录验证//判断是否为登录请求login_status = ( strncmp(recv_buf, "login",5)==0 ? LOGIN_SUCCESS: LOGIN_FAIL ) ;if(login_status == LOGIN_SUCCESS){//使用子线程完成后续交互struct thread_arg pack;pack.ip = ip;pack.login_status = login_status;pack.thread_addr = client_addr;//创建子线程pthread_create(&recv_thread, NULL, pthread_todo, &pack);printf("子线程创建成功\n");} else{//回传失败消息sendto(sockfd, &login_status, sizeof(login_status), 0, (struct sockaddr *) &client_addr, client_addr_len);}//将新建的线程设置为分离状态pthread_detach(recv_thread);printf("子线程分离成功\n");}}void *pthread_todo(void *arg){//子线程函数struct thread_arg *pack = (struct thread_arg*)arg;//创建新的套接字文件描述符int new_sockfd = init_socket(pack->ip, "0");printf("子线程创建新的套接字文件描述符：%d\n", new_sockfd);sendto(new_sockfd, &pack->login_status, sizeof(pack->login_status), 0,\(struct sockaddr *) &pack->thread_addr, sizeof(pack->thread_addr));//接收数据recv_data(new_sockfd);pthread_exit(NULL);}