多线程与socket

前言

记录一下ubuntu系统下，多线程与socket通讯的知识。

多线程

一、多线程注意事项

1. 编译需导入pthread库，加上-lpthread，即

   gcc 文件名 -o 目标文件名 -lpthread
   

2. 线程中，禁止使用exit函数，会导致进程内所有线程全部退出，应使用

   void pthread_ex it(void *retval);
   

   一般retval=NULL。

二、线程创建

1. 预留分配线程ID；
   pthread_t tid;

2. 使用函数

   int pthread_create(
   参数1：传出参数，保存系统为我们分配好的线程ID。pthread_t类型
   参数2：通常传NULL，表示使用线程默认属性。若想使用具体属性也可以修改该参数。
   参数3：函数指针，指向线程主函数(线程体)，该函数运行结束，则线程结束。void *类型
   参数4：线程主函数执行期间所使用的参数。传入下面线程体的void *arg）
   

3. 线程体，本质上是一个函数

   void* thr(void *arg){函数体}
   

三、其他

1. 输出打印到屏幕，另一种写法：

    fprintf(stderr,"stderr!");
   

2. 把一个描述性错误消息输出到标准错误 stderr:

    perror("simplex-talk:connect");
   

socket通讯

一、hostent结构体

1. 来源：
   hostent结构体是gethostbyname的返回值，而gethostbyname(char *host)是用解析域名的函数，其中host为域名，一般由外部给定（可以用主函数参数传入）

2. 结构：

   struct hostent  
   {  
       char *h_name;         //正式主机名  
       char **h_aliases;     //主机别名  
       int h_addr;       //主机IP地址类型：IPV4-AF_INET  
       int h_length;         //主机IP地址字节长度，对于IPv4是四字节，即32位  
       char **h_addr_list;   //主机的IP地址列表  
   }; 
   

   是结构体，其中变量可以直接访问。

二、sockaddr_in结构体

1. 初始化：

   struct sockaddr_in sin;
   bzero((char*)&sin,sizeof(sin));	//归零
   sin.sin_family=AF_INET;		//IP地址类型，AF_INET为一个系统预定义的数
   sin.sin_port=htons(23);		//??23为任意指定数
   bcopy(hostent.h_addr,(char*)&sin.sin_addr,hostent.h_length);//或者sin.sin_addr.s_addr= inet_addr("132.241.5.10");
   

   一个sockaddr_in对应一个通讯者，记录通讯者信息（信息来自gethostbyname(IP)的分析结果hostent）

2. 结构：

   struct sockaddr_in
   {  
   	short int sin_family;	//IP地址类型，=AF_INET即可
   	unsigned short int sin_port; 
   	unsigned char sin_zero[8];
    	struct in_addr sin_addr; 
   }; 
   

   是结构体，其中变量可以直接访问。

三、客户端（发信息）流程

1. 由IP地址获取通讯者信息，由gethostbyname(IP)分析存入hostent中；

2. 把分析结果hostent填入sockaddr_in中（ 具体要填的见上方sockaddr_in初始化），建立代码层面的通讯者；

3. 套接字s
   socket()函数来创建套接字s（初始化s）：

   int s =socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0)
   

   connect()函数来连接s与通讯者sin：

   connect(s,(struct sockaddr*)&sin,sizeof(sin)
   

4. send就好。

   send(s,字符串,字符串长度（加'\0'）,0)
   

四、服务器端（收信息）流程

1. 以本地地址INADDR_ANY，初始化一个sockaddr_in，记为sin；可用方法：

   sin.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;
   

2. 套接字s
   socket()函数来创建套接字s（初始化s）：

   int s =socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0)
   

   bind()函数来绑定s与服务器sin：

   bind(s,(struct sockaddr*)&sin,sizeof(sin)
   

3. 侦听功能将套接字置于侦听传入连接的状态

   listen(s,MAX_PENDING);
   

   其中MAX_PENDING为一个int，是挂起的连接队列的最大长度；也可写为SOMAXCONN（自动决定）

4. 循环，尝试接受客户端的请求

   new_s=accept(s,(struct sockaddr*)&sin,&len)
   

   客户端被记录为new_s

5. 接受客户端new_s的信息

   len = recv(new_s,buf,sizeof(buf),0)
   

   信息记录在字符串buf里，读出来的字节大小为len，读完了客户端阻塞的，当客户端下线，返回0，所以一般这样用

   while (len = recv(new_s,buf,sizeof(buf),0))
   {
       fputs(buf,stdout);
   }
   

6. 关闭new_s

   close(new_s)
   

五、虚拟机与本机互ping确认IP地址

1. 利用ipconfig命令在命令行（终端）获取主机和虚拟机的ip信息。

2. 在主机（windows）找当前连接网络的IPv4（我的是10.130.55.240）

3. 在虚拟机终端里

   ping 2中查到的对应ip地址
   

   ping通会有返回数据

4. 在虚拟机运行

   ifconfig -a
   

   找inet（我的是192.168.0.129），可能会报错，一般是没有安装包，安装即可

   sudo apt install net-tools
   

5. 在主机（windows）命令行，直接ping对应ip即可

六、c语言持续从键盘获取字符串

#define MAX_LINE 256
char buf[MAX_LINE];
while(fgets(buf,sizeof(buf),stdin))
{
    buf[MAX_LINE-1]='\0';
    len =strlen(buf)+1;
}

七、其他

1. 具体程序请参考这里https://gitee.com/chengyunqi/robot-software-engineering/tree/master/ch2，存在一些循环关系需要注意。
2. 需要在循环内创建线程，可以通过pthread_kill(tid,0)判断线程是否已经被创建，从而避免重复创建线程。
3. ubuntu系统下测试程序时，可以分别开两个终端，一个充当客户端，一个充当服务器。
4. 跨设备进行socket通信时，需要注意防火墙的问题