UNIX网络编程——网络IPC：套接字
Contents
- 套接字接口
- 套接字描述符
- 寻址
- 字节序
- 地址格式
- 地址查询
- 绑定地址
- 建立连接
- 数据传输
- 套接字选项
- 带外数据
- UNIX域套接字
- 使用套接字的示例
- 面向连接的ruptime
- 无连接的ruptime
套接字接口
套接字接口是一组用来结合UNIX I/O函数进行进程间通信的函数，大多数系统上都实现了它，包括各种UNIX变种、Windows和Mac系统。
套接字接口
套接字描述符
套接字是通信端点的抽象，使用套接字描述符访问套接字，Linux用文件描述符实现套接字描述符，很多处理文件描述符的函数也可以用于套接字描述符。
使用 socket 函数创建套接字。
#include <sys/socket.h> /* 创建套接字 * @return 成功返回文件描述符，出错返回-1 */ int socket(int domain, int type, int protocol);
参数说明：
- domain
-
确定通信的特性，包括地址格式，每个域都有自己的地址格式。POSIX.1指定的域包括：
- AF_INET ：IPv4地址域。
- AF_INET6 ：IPv6地址域。
- AF_UNIX ：UNIX域。
- AF_UNSPEC ：未指定，可以代表任何域。
- type
-
确定套接字的类型。POSIX.1定义的套接字类型有：
- SOCK_SEQPACKET ：长度固定、有序、可靠的面向连接报文传递。
- SOCK_STREAM ：有序、可靠、双向的面向连接字节流。
- SOCK_DGRAM ：长度固定、不可靠的无连接报文传递。
- SOCK_RAW ：IP协议的数据报接口。
- protocol
- 通常为0，表示按给定的域和套接字类型选择默认协议。在 domain 和 type 给定的情况下如果有多个协议，可以用 protocol 指定协议。
在 AF_INET 通信域， SOCK_SEQPACKET 套接字类型的默认协议是SCTP， SOCK_STREAM 套接字类型的默认协议是TCP， SOCK_DGRAM 套接字类型的默认协议是UDP。
面向连接的协议通信可比作打电话。在交换数据前，要求在本地套接字和远程套接字之间建立一个逻辑连接，即连接是端到端的通信信道。会话中不包含地址信息，它隐含在连接中。
SOCK_STREAM 套接字提供字节流服务，从套接字读取数据时可能需要多次函数调用。 SOCK_SEQPACKET 套接字提供报文服务，从套接字接收的数据量和对方发送的一致。
数据报提供了无连接服务，它是一种自含报文，发送数据报可比作寄邮件。可以发送很多数据报，但不保证它们的顺序，而且可能会丢失，数据报包含接收地址。
SOCK_RAW 套接字提供了一个数据报接口用于直接访问网络层（IP层），使用它时需要自己构造协议首部。创建 SOCK_RAW 套接字需要超级用户特权。
尽管套接字描述符是文件描述符，担不是所有使用文件描述符的函数都能处理套接字描述符，下面是有关函数的支持情况：
close 直到套接字的最后一个描述符关闭时才释放网络端点。
可以用 shutdown 函数来禁止套接字上的输入/输出。
#include <sys/socket.h> /* 关闭套接字上的输入/输出 * @return 成功返回0，出错返回-1 */ int shutdown(int sockfd, int how);
how 可以取：
- SHUT_RD ：关闭读端，即无法从套接字读取数据。
- SHUT_WR ：关闭写端，即无法用套接字发送数据。
- SHUT_RDWR ：关闭读写，同时无法读取和发送数据。
寻址
进程标识确定目标通信进程，它有两部分：计算机的网络地址确定计算机，服务确定计算机上的特定进程。
字节序
CPU有大端字节序和小端字节序两种字节表示顺序。为使不同的计算机可以正常交换信息，网络协议指定了字节序。
TCP/IP协议栈采用大端字节序。可以用下面的函数处理主机字节序和网络字节序之间的转换。
#include <arpa/inet.h> /* 将主机字节序的32位整型数转换为网络字节序 */ uint32_t htonl(uint32_t hostlong); /* 将主机字节序的16位整型数转换为网络字节序 */ uint16_t htons(uint16_t hostshort); /* 将网络字节序的32位整型数转换为主机字节序 */ uint32_t ntohl(uint32_t netlong); /* 将网络字节序的16位整型数转换为主机字节序 */ uint16_t ntohs(uint16_t netshort);
地址格式
地址标识特定通信域中的套接字端点，地址格式和特定通信域相关。为兼容不同格式的地址，地址被强制转换为通用的地址结构 sockaddr ，Linux系统中该结构定义如下：
struct sockaddr {
sa_family_t sa_family; /* 地址类型 */
char sa_data[14]; /* 变长地址 */
};
因特网地址定义在 <netinet/in.h> 中。
AF_INET 域中，套接字地址结构如下：
struct in_addr {
in_addr_t s_addr; /* IPv4地址 */
};
struct sockaddr_in {
sa_family_t sin_family; /* 地址类型 */
in_port_t sin_port; /* 端口号 */
struct in_addr sin_addr; /* IPv4地址 */
unsigned char sin_zero[8]; /* 0填充 */
};
AF_INET6 域中，套接字地址结构如下：
struct in6_addr {
uint8_t s6_addr[16]; /* IPv6地址 */
};
struct sockaddr_in6 {
sa_family_t sin6_family; /* 地址类型 */
in_port_t sin6_port; /* 端口号 */
uint32_t sin6_flowinfo; /* 传输类和流信息 */
struct in6_addr sin6_addr; /* IPv6地址 */
uint32_t sin6_scope_id; /* 作用域的接口集 */
};
in_port_t 定义为 uint16_t ， in_addr_t 定义为 uint32_t 。
可以用 inet_ntop 和 inet_pton 函数对IPv4和IPv6地址作二进制和点分十进制字符串之间的转换。类似的还有 inet_addr 和 inet_ntoa 等函数，但它们只能用于IPv4地址。
#include <arpa/inet.h> /* 将网络字节序的二进制地址转换为字符串格式 * @return 成功返回地址字符串指针，出错返回NULL */ const char *inet_ntop(int af, const void *src, char *dst, socklen_t size); /* 将字符串格式转换为网络字节序的二进制地址 * @return 成功返回1，格式无效返回0，出错返回-1 */ int inet_pton(int af, const char *src, void *dst);
af 只支持 AF_INET 和 AF_INET6 。
size 指定字符串缓冲区 dst 的大小，可用 INET_ADDRSTRLEN 和 INET6_ADDRSTRLEN 来为IPv4和IPv6地址的字符串设置足够大的空间。
地址查询
使用 gethostent 函数可以找到给定计算机的主机信息。
#include <netdb.h> /* 获取文件的下一个hostent结构 * @return 成功返回指向hostent结构的指针，出错返回NULL */ struct hostent *gethostent(void); /* gethostent的可重入版本，自设缓冲 */ int gethostent_r(struct hostent *ret, char *buf, size_t buflen, struct hostent **result, int *h_errnop); /* 回到文件开头 */ void sethostent(int stayopen); /* 关闭文件 */ void endhostent(void); /* 通过主机名或地址查询hostent结构 * @return 成功返回指向hostent结构的指针，出错返回NULL */ struct hostent *gethostbyname(const char *name); #include <sys/socket.h> /* for AF_INET */ struct hostent *gethostbyaddr(const void *addr, socklen_t len, int type);结构 hostent 的定义如下：
struct hostent {
char *h_name; /* 主机名 */
char **h_aliases; /* 主机别名列表 */
int h_addrtype; /* 主机地址类型 */
int h_length; /* 地址长度 */
char **h_addr_list; /* 地址列表 */
};
其中的地址采用网络字节序。
gethostbyname 和 gethostbyaddr 函数已经过时。
使用 getnetent 函数可以获取网络名和网络号。
#include <netdb.h> struct netent *getnetent(void); void setnetent(int stayopen); void endnetent(void); struct netent *getnetbyname(const char *name); struct netent *getnetbyaddr(uint32_t net, int type);结构 netent 的定义如下：
struct netent {
char *n_name; /* 网络名 */
char **n_aliases; /* 网络别名列表 */
int n_addrtype; /* 网络地址类型 */
uint32_t n_net; /* 网络号 */
};
网络号按网络字节序返回。地址类型为 AF_XX 的地址族常量。
使用 getprotoent 可以获取协议名字和对应协议号。
#include <netdb.h> struct protoent *getprotoent(void); void setprotoent(int stayopen); void endprotoent(void); struct protoent *getprotobyname(const char *name); struct protoent *getprotobynumber(int proto);结构 protoent 的定义如下：
struct protoent {
char *p_name; /* 协议名 */
char **p_aliases; /* 协议别名列表 */
int p_proto; /* 协议号 */
};
服务由地址的端口号部分表示，每种服务由一个唯一和熟知的端口号提供。使用 getservent 可以获取服务名字和对应端口号。
#include <netdb.h> struct servent *getservent(void); void setservent(int stayopen); void endservent(void); struct servent *getservbyname(const char *name, const char *proto); struct servent *getservbyport(int port, const char *proto);结构 servent 的定义如下：
struct servent {
char *s_name; /* 服务名 */
char **s_aliases; /* 服务别名列表 */
int s_port; /* 端口号 */
char *s_proto; /* 使用的协议 */
};
getaddrinfo 函数可以将一个主机名字和服务名字映射到一个地址， getnameinfo 的作用相反，用它们替换旧函数 gethostbyname 和 gethostbyaddr 。 freeaddrinfo 用来释放 addrinfo 结构链表。
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netdb.h>
/* 获取地址信息
* @return 成功返回0，出错返回非0错误码 */
int getaddrinfo(const char *node, const char *service,
const struct addrinfo *hints, struct addrinfo **res);
/* 释放一个或多个addrinfo结构的链表 */
void freeaddrinfo(struct addrinfo *res);
/* 将错误码转换为错误信息 */
const char *gai_strerror(int errcode);
/* 获取主机名或/和服务名
* @return 成功返回0，出错返回非0值 */
int getnameinfo(const struct sockaddr *sa, socklen_t salen,
char *host, size_t hostlen,
char *serv, size_t servlen, int flags);
需要提供主机名或/和服务名，主机名可以是节点名或点分十进制字符串表示的主机地址。
结构 addrinfo 的定义如下：
struct addrinfo {
int ai_flags; /* 自定义行为 */
int ai_family; /* 地址类型 */
int ai_socktype; /* 套接字类型 */
int ai_protocol; /* 协议 */
size_t ai_addrlen; /* 地址长度 */
struct sockaddr *ai_addr; /* 地址 */
char *ai_canonname; /* 主机规范名 */
struct addrinfo *ai_next; /* 链表中的下一个结构 */
};
可以用 hints 来过滤得到的结构，它只使用 ai_flags 、 ai_family 、 ai_socktype 、 ai_protocol 字段，其他字段必须设为0或 NULL 。
ai_flags 用来指定如何处理地址和名字，可用标志有：
- AI_ADDRCONFIG ：查询配置的地址类型（IPv4或IPv6）。
- AI_ALL ：查找IPv4和IPv6地址，仅用于 AI_V4MAPPED 。
- AI_CANONNAME ：需要一个规范名而不是别名。
- AI_NUMERICHOST ：以数字格式返回主机地址。
- AI_NUMERICSERV ：以端口号返回服务。
- AI_PASSIVE ：套接字地址用于监听绑定。
- AI_V4MAPPED ：如果没找到IPv6地址，返回映射到IPv6格式的IPv4地址。
flags 参数指定一些转换的控制方式，有：
- NI_DGRAM ：服务基于数据报而非基于流。
- NI_NAMEREQD ：如果找不到主机名，将其视作错误。
- NI_NOFQDN ：对于本地主机，仅返回完全限定域名的节点名部分。
- NI_NUMERICHOST ：以数字形式返回主机地址。
- NI_NUMERICSERV ：以端口号返回服务地址。
绑定地址
对于服务器，需要给接收客户端请求的套接字绑定一个众所周知的地址。客户端则让系统选择一个默认地址即可。
可以用 bind 函数将地址绑定到一个套接字。
#include <sys/socket.h> /* 将地址绑定到套接字 * @return 成功返回0，出错返回-1 */ int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
对于地址，要求：
- 地址必须有效，不能指定其他机器的地址。
- 地址必须和套接字的地址族所支持的格式匹配。
- 如果不是超级用户，端口号不能小于1024。
- 一般只有套接字端点能够和地址绑定。
对于因特网域，如果指定IP地址为 INADDR_ANY ，套接字端点可以被绑定到所有的系统网络接口，这样它可以收到这个系统的所有网卡的数据包。
getsockname 函数可以获取绑定到套接字的地址。
#include <sys/socket.h> /* 获取绑定到套接字的地址 * @return 成功返回0，出错返回-1 */ int getsockname(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
addrlen 指定 addr 的缓冲区大小，返回时会被设置为返回地址的大小，如果地址过大，则会被截断而不报错。
套接字已经和对方连接时，可以用 getpeername 函数获取对方的地址。
#include <sys/socket.h> /* 获取绑定到套接字的地址 * @return 成功返回0，出错返回-1 */ int getpeername(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
建立连接
面向连接的网络服务在交换数据前需要首先在请求服务的套接字（客户端）和提供服务的套接字（服务器）之间建立连接。可以用 connect 函数建立连接。
#include <sys/socket.h> /* 建立连接 * @return 成功返回0，出错返回-1 */ int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
addr 为服务器的地址。如果 sockfd 还没有绑定地址，函数会给它绑定一个默认地址。
由于服务器的负载变化等问题， connect 可能会返回错误，通常会选择重连，如下面的指数补偿算法。
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#define MAXSLEEP 128
int connect_retry(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t alen)
{
int nsec;
/* Try to connect with exponential backoff. */
for (nsec = 1; nsec <= MAXSLEEP; nsec <<= 1) {
if (connect(sockfd, addr, alen) == 0) {
/* Connection accepted. */
return(0);
}
/* Delay before trying again. */
if (nsec <= MAXSLEEP/2)
sleep(nsec);
}
return(-1);
}
connect 也可用于无连接网络服务（UDP）。所有发送报文的目标地址被设为 addr ，并且只能接收来自 addr 的报文。
服务器使用 listen 函数来说明可以接受连接请求。
#include <sys/socket.h> /* 说明可以接受连接 * @return 成功返回0，出错返回-1 */ int listen(int sockfd, int backlog);
backlog 建议连接请求的队列大小，实际值由系统决定，上限为 SOMAXCONN ，该值为128。队列满后，系统会拒绝多余的连接请求。
之后用 accept 函数获得连接请求并建立连接。
#include <sys/socket.h> /* 获得连接请求，建立连接 * @return 成功返回文件描述符，出错返回-1 */ int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
accept 会将客户端地址设置到 addr 指向的缓冲区并更新 addrlen 指向的值，若不关心客户端可将它们设为 NULL 。
函数返回连接到调用 connect 的客户端的套接字描述符，它和 sockfd 有相同的套接字类型和地址族，sockfd 会被保持可用状态接受其他连接请求。
如果没有连接请求， accept 会阻塞直到有请求到来，如果 sockfd 为非阻塞模式，则返回-1，并设 errno为 EAGAIN 或 EWOULDBLOCK （两者等价）。服务器也可以用 poll 或 select 来等待请求，请求套接字会被作为可读的。
数据传输
首先，因为套接字端点用文件描述符表示，所以可以用 read 和 write 函数来交换数据，这会带来兼容性上的好处。但如果想获得更多的功能，需要使用 send 和 recv 函数族。
send 函数族用于发送数据。
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
/* 发送数据
* @return 成功返回发送的字节数，出错返回-1 */
ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,
const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);
ssize_t sendmsg(int sockfd, const struct msghdr *msg, int flags);
send 函数类似 write ，但它支持额外的参数 flags ，可用标志有：
- MSG_DONTROUTE ：勿将数据路由出本地网络。
- MSG_DONTWAIT ：允许非阻塞操作，等价于用 O_NONBLOCK 。
- MSG_EOR ：如果协议支持，此为记录结束。
- MSG_OOB ：如果协议支持，发送带外数据。
send 成功返回只代表数据已经正确发送到网络上，不表示连接另一端的进程接收数据。对于支持为报文设限的协议，如果报文大小超过协议支持的最大值， send 失败并设 errno 为 EMSGSIZE 。对于字节流协议，send 会阻塞直到整个数据被传输。
sendto 和 send 的区别是它支持在无连接的套接字上指定目标地址。无连接的套接字如果在调用 connect时没有设置目标地址，则不能用 send 。
sendmsg 类似于 writev ，可以指定多重缓冲区来传输数据。结构 msghdr 的定义如下：
struct msghdr {
void *msg_name; /* 可选地址 */
socklen_t msg_namelen; /* 地址大小 */
struct iovec *msg_iov; /* I/O缓冲区数组 */
size_t msg_iovlen; /* 数组中元素数 */
void *msg_control; /* 辅助数据 */
size_t msg_controllen; /* 辅助数据大小 */
int msg_flags; /* 接收到的数据的标志 */
};
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
/* 接收数据
* @return 成功返回接收的消息字节数，无可用消息或对方已按序结束返回0，出错返回-1 */
ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);
ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,
struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
ssize_t recvmsg(int sockfd, struct msghdr *msg, int flags);
recv 函数类似 read ，但同样它支持额外的参数 flags ，可用标志有：
- MSG_WAITALL ：等待直到所有数据可用，只对 SOCK_STREAM 有效。
- MSG_TRUNC ：返回报文的实际长度，即使被截断。
- MSG_PEEK ：返回报文内容但不取走报文。
- MSG_OOB ：如果协议支持，接收带外数据。
SOCK_DGRAM 和 SOCK_SEQPACKET 套接字类型一次读取就返回整个报文，所以 MSG_WAITALL 对它们没有作用。
如果发送者用 shutdown 结束传输，或网络协议支持顺序关闭且发送端已关闭，则数据接收完之后 recv 返回0。
recvfrom 可以得到发送者的源地址，通常用于无连接套接字。
recvmsg 类似于 readv ，可以将接收到的数据放入多个缓冲区，也可用于想接收辅助数据的情况。 msghdr结构前面已经说明，从 recvmsg 返回时会设置 msg_flags 字段来表示接收的数据的特性，可能的值有：
- MSG_DONTWAIT ： recvmsg 处于非阻塞模式。
- MSG_TRUNC ：一般数据被截断。
- MSG_CTRUNC ：控制数据被截断。
- MSG_EOR ：接收到记录结束符。
- MSG_OOB ：接收到带外数据。
套接字选项
有三种类型的套接字选项：
- 通用选项，适用于所有套接字类型。
- 特定套接字的选项，会依赖于下层协议。
- 特定协议的选项。
用 getsockopt 和 setsockopt 函数获取和设置套接字选项。
#include <sys/socket.h> /* 获取和设置套接字选项 * @return 成功返回0，出错返回-1 */ int getsockopt(int sockfd, int level, int optname, void *optval, socklen_t *optlen); int setsockopt(int sockfd, int level, int optname, const void *optval, socklen_t optlen);
参数说明：
- level
- 指定选项应用的协议。如果选项是通用的套接字选项，设为 SOL_SOCKET ，否则设为控制该选项的协议号。对TCP选项设为 IPPROTO_TCP ，对UDP选项设为 IPPROTO_UDP ，对IP选项设为 IPPROTO_IP 。
- optname
-
指定套接字选项。通用套接字选项包括：
选项 参数 optval 类型 说明 - optval
- 根据选项的不同指向一个数据结构或整数。
通常TCP不允许绑定同一个地址，可以用 SO_REUSEADDR 来越过这个限制。
#include <errno.h>
#include <sys/socket.h>
int initserver(int type, const struct sockaddr *addr, socklen_t alen, int qlen)
{
int fd, err;
int reuse = 1;
if ((fd = socket(addr->sa_family, type, 0)) < 0)
return(-1);
if (setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse, sizeof(int)) < 0) {
err = errno;
goto errout;
}
if (bind(fd, addr, alen) < 0) {
err = errno;
goto errout;
}
if (type == SOCK_STREAM || type == SOCK_SEQPACKET) {
if (listen(fd, qlen) < 0) {
err = errno;
goto errout;
}
}
return(fd);
errout:
close(fd);
errno = err;
return(-1);
}
带外数据
带外数据是一些通信协议支持的可选特性，允许更高优先级的数据比普通数据优先传输。TCP支持带外数据，UDP不支持。
在TCP中带外数据称为紧急数据，TCP只支持1字节的紧急数据，允许紧急数据在普通数据数据流之外传输。在 send 函数族中指定 MSG_OOB 标志，就会产生紧急数据，取最后1个字节。
用 SO_OOBINLINE 套接字选项可以在普通数据中接收紧急数据，可以在TCP的普通数据流中查看紧急数据的位置，即紧急标记。
#include <sys/socket.h> /* 下一个要读的字节在标志处返回1，没在标志处返回0，出错返回-1 */ int sockatmark(int sockfd);
在读取队列出现带外数据时， select 函数返回文件描述符并异常挂起。可在普通数据流或用加 MSG_OOB 标志的 recv 函数族接收紧急数据，后面的紧急数据会覆盖前面的。
UNIX域套接字
UNIX域套接字用于同一台机器上的进程间通信。因特网域套接字也可以实现但UNIX域套接字效率更高，后者只复制数据而不处理协议和其他和网络相关的工作。
UNIX域套接字有流和数据报两种接口，它的数据报服务是可靠的。
可以用 socketpair 函数创建一对非命名的、相互连接的UNIX域套接字。（父子进程）
#include <sys/socket.h> /* 创建一对无名的相互连接的UNIX域套接字 * @return 成功返回0，出错返回-1 */ int socketpair(int domain, int type, int protocol, int sv[2]);例：
#include <sys/socket.h>
/* Returns a full-duplex "stream" pipe (a UNIX domain socket) with the two file descriptors returned in fd[0] and fd[1]. */
int s_pipe(int fd[2])
{
return(socketpair(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0, fd));
}
也可以用 socket 创建命名的UNIX域套接字，用标准的 bind 、 listen 、 accept 、 connect 进行处理。
UNIX域套接字的地址定义在 <sys/un.h> 中，由 sockaddr_un 结构表示：
struct sockaddr_un {
sa_family_t sun_family; /* AF_UNIX */
char sun_path[108]; /* 路径名 */
};
可以用 offsetof 函数获取 sun_path 的偏移量再加上 sun_path 的长度得到绑定地址的长度。
将地址绑定到UNIX域套接字时，系统会用该路径名创建一个 S_IFSOCK 类型的文件。它只用于向客户进程告诉套接字名字，不能打开，也不能由应用程序用于通信。如果文件已经存在，则 bind 会失败。关闭套接字时，不会自动删除文件，因此还需要在程序中手动删除（unlink函数）。
使用套接字的示例
面向连接的ruptime
客户端：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <netdb.h>
#include <errno.h>
#include <sys/socket.h>
#include "error.h"
#define MAXADDRLEN 256
#define BUFLEN 128
extern int connect_retry(int, const struct sockaddr *, socklen_t);
void print_uptime(int sockfd)
{
int n;
char buf[BUFLEN];
while ((n = recv(sockfd, buf, BUFLEN, 0)) > 0)
write(STDOUT_FILENO, buf, n);
if (n < 0)
err_sys("recv error");
}
int main(int argc, char *argv[])
{
struct addrinfo *ailist, *aip;
struct addrinfo hint;
int sockfd, err;
if (argc != 2)
err_quit("usage: ruptime hostname");
hint.ai_flags = 0;
hint.ai_family = 0;
hint.ai_socktype = SOCK_STREAM;
hint.ai_protocol = 0;
hint.ai_addrlen = 0;
hint.ai_canonname = NULL;
hint.ai_addr = NULL;
hint.ai_next = NULL;
if ((err = getaddrinfo(argv[1], "ruptime", &hint, &ailist)) != 0)
err_quit("getaddrinfo error: %s", gai_strerror(err));
for (aip = ailist; aip != NULL; aip = aip->ai_next) {
if ((sockfd = socket(aip->ai_family, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
err = errno;
if (connect_retry(sockfd, aip->ai_addr, aip->ai_addrlen) < 0) {
err = errno;
} else {
print_uptime(sockfd);
exit(0);
}
}
fprintf(stderr, "can't connect to %s: %s\n", argv[1], strerror(err));
exit(1);
}
服务器（ popen 版本）：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <netdb.h>
#include <errno.h>
#include <syslog.h>
#include <sys/socket.h>
#include "error.h"
#define BUFLEN 128
#define QLEN 10
#ifndef HOST_NAME_MAX
#define HOST_NAME_MAX 256
#endif
extern int initserver(int, struct sockaddr *, socklen_t, int);
void serve(int sockfd)
{
int clfd;
FILE *fp;
char buf[BUFLEN];
for (;;) {
clfd = accept(sockfd, NULL, NULL);
if (clfd < 0) {
syslog(LOG_ERR, "ruptimed: accept error: %s", strerror(errno));
exit(1);
}
if ((fp = popen("/usr/bin/uptime", "r")) == NULL) {
sprintf(buf, "error: %s\n", strerror(errno));
send(clfd, buf, strlen(buf), 0);
} else {
while (fgets(buf, BUFLEN, fp) != NULL)
send(clfd, buf, strlen(buf), 0);
pclose(fp);
}
close(clfd);
}
}
int main(int argc, char *argv[])
{
struct addrinfo *ailist, *aip;
struct addrinfo hint;
int sockfd, err, n;
char *host;
if (argc != 1)
err_quit("usage: ruptimed");
#ifdef _SC_HOST_NAME_MAX
n = sysconf(_SC_HOST_NAME_MAX);
if (n < 0) /* best guess */
#endif
n = HOST_NAME_MAX;
host = malloc(n);
if (host == NULL)
err_sys("malloc error");
if (gethostname(host, n) < 0)
err_sys("gethostname error");
daemonize("ruptimed");
hint.ai_flags = AI_CANONNAME;
hint.ai_family = 0;
hint.ai_socktype = SOCK_STREAM;
hint.ai_protocol = 0;
hint.ai_addrlen = 0;
hint.ai_canonname = NULL;
hint.ai_addr = NULL;
hint.ai_next = NULL;
if ((err = getaddrinfo(host, "ruptime", &hint, &ailist)) != 0) {
syslog(LOG_ERR, "ruptimed: getaddrinfo error: %s", gai_strerror(err));
exit(1);
}
for (aip = ailist; aip != NULL; aip = aip->ai_next) {
if ((sockfd = initserver(SOCK_STREAM, aip->ai_addr,
aip->ai_addrlen, QLEN)) >= 0) {
serve(sockfd);
exit(0);
}
}
exit(1);
}
服务器（ fork 版本）：
#include <syslog.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/wait.h>
#include "error.h"
#define QLEN 10
#ifndef HOST_NAME_MAX
#define HOST_NAME_MAX 256
#endif
extern int initserver(int, struct sockaddr *, socklen_t, int);
void serve(int sockfd)
{
int clfd, status;
pid_t pid;
for (;;) {
clfd = accept(sockfd, NULL, NULL);
if (clfd < 0) {
syslog(LOG_ERR, "ruptimed: accept error: %s", strerror(errno));
exit(1);
}
if ((pid = fork()) < 0) {
syslog(LOG_ERR, "ruptimed: fork error: %s", strerror(errno));
exit(1);
} else if (pid == 0) { /* child */
/*
* The parent called daemonize ({Prog daemoninit}), so
* STDIN_FILENO, STDOUT_FILENO, and STDERR_FILENO
* are already open to /dev/null. Thus, the call to
* close doesn't need to be protected by checks that
* clfd isn't already equal to one of these values.
*/
if (dup2(clfd, STDOUT_FILENO) != STDOUT_FILENO ||
dup2(clfd, STDERR_FILENO) != STDERR_FILENO) {
syslog(LOG_ERR, "ruptimed: unexpected error");
exit(1);
}
close(clfd);
execl("/usr/bin/uptime", "uptime", (char *)0);
syslog(LOG_ERR, "ruptimed: unexpected return from exec: %s",
strerror(errno));
} else { /* parent */
close(clfd);
waitpid(pid, &status, 0);
}
}
}
int main(int argc, char *argv[])
{
struct addrinfo *ailist, *aip;
struct addrinfo hint;
int sockfd, err, n;
char *host;
if (argc != 1)
err_quit("usage: ruptimed");
#ifdef _SC_HOST_NAME_MAX
n = sysconf(_SC_HOST_NAME_MAX);
if (n < 0) /* best guess */
#endif
n = HOST_NAME_MAX;
host = malloc(n);
if (host == NULL)
err_sys("malloc error");
if (gethostname(host, n) < 0)
err_sys("gethostname error");
daemonize("ruptimed");
hint.ai_flags = AI_CANONNAME;
hint.ai_family = 0;
hint.ai_socktype = SOCK_STREAM;
hint.ai_protocol = 0;
hint.ai_addrlen = 0;
hint.ai_canonname = NULL;
hint.ai_addr = NULL;
hint.ai_next = NULL;
if ((err = getaddrinfo(host, "ruptime", &hint, &ailist)) != 0) {
syslog(LOG_ERR, "ruptimed: getaddrinfo error: %s", gai_strerror(err));
exit(1);
}
for (aip = ailist; aip != NULL; aip = aip->ai_next) {
if ((sockfd = initserver(SOCK_STREAM, aip->ai_addr,
aip->ai_addrlen, QLEN)) >= 0) {
serve(sockfd);
exit(0);
}
}
exit(1);
}
无连接的ruptime
客户端：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <netdb.h>
#include <errno.h>
#include <sys/socket.h>
#include "error.h"
#define BUFLEN 128
#define TIMEOUT 20
void sigalrm(int signo) {}
void print_uptime(int sockfd, struct addrinfo *aip)
{
int n;
char buf[BUFLEN];
buf[0] = 0;
if (sendto(sockfd, buf, 1, 0, aip->ai_addr, aip->ai_addrlen) < 0)
err_sys("sendto error");
alarm(TIMEOUT);
if ((n = recvfrom(sockfd, buf, BUFLEN, 0, NULL, NULL)) < 0) {
if (errno != EINTR)
alarm(0);
err_sys("recv error");
}
alarm(0);
write(STDOUT_FILENO, buf, n);
}
int main(int argc, char *argv[])
{
struct addrinfo *ailist, *aip;
struct addrinfo hint;
int sockfd, err;
struct sigaction sa;
if (argc != 2)
err_quit("usage: ruptime hostname");
sa.sa_handler = sigalrm;
sa.sa_flags = 0;
sigemptyset(&sa.sa_mask);
if (sigaction(SIGALRM, &sa, NULL) < 0)
err_sys("sigaction error");
hint.ai_flags = 0;
hint.ai_family = 0;
hint.ai_socktype = SOCK_DGRAM;
hint.ai_protocol = 0;
hint.ai_addrlen = 0;
hint.ai_canonname = NULL;
hint.ai_addr = NULL;
hint.ai_next = NULL;
if ((err = getaddrinfo(argv[1], "ruptime", &hint, &ailist)) != 0)
err_quit("getaddrinfo error: %s", gai_strerror(err));
for (aip = ailist; aip != NULL; aip = aip->ai_next) {
if ((sockfd = socket(aip->ai_family, SOCK_DGRAM, 0)) < 0) {
err = errno;
} else {
print_uptime(sockfd, aip);
exit(0);
}
}
fprintf(stderr, "can't contact %s: %s\n", argv[1], strerror(err));
exit(1);
}
服务器：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <netdb.h>
#include <errno.h>
#include <syslog.h>
#include <sys/socket.h>
#include "error.h"
#define BUFLEN 128
#define MAXADDRLEN 256
#ifndef HOST_NAME_MAX
#define HOST_NAME_MAX 256
#endif
extern int initserver(int, struct sockaddr *, socklen_t, int);
void serve(int sockfd)
{
int n;
socklen_t alen;
FILE *fp;
char buf[BUFLEN];
char abuf[MAXADDRLEN];
for (;;) {
alen = MAXADDRLEN;
if ((n = recvfrom(sockfd, buf, BUFLEN, 0,
(struct sockaddr *)abuf, &alen)) < 0) {
syslog(LOG_ERR, "ruptimed: recvfrom error: %s", strerror(errno));
exit(1);
}
if ((fp = popen("/usr/bin/uptime", "r")) == NULL) {
sprintf(buf, "error: %s\n", strerror(errno));
sendto(sockfd, buf, strlen(buf), 0, (struct sockaddr *)abuf, alen);
} else {
if (fgets(buf, BUFLEN, fp) != NULL)
sendto(sockfd, buf, strlen(buf), 0, (struct sockaddr *)abuf, alen);
pclose(fp);
}
}
}
int main(int argc, char *argv[])
{
struct addrinfo *ailist, *aip;
struct addrinfo hint;
int sockfd, err, n;
char *host;
if (argc != 1)
err_quit("usage: ruptimed");
#ifdef _SC_HOST_NAME_MAX
n = sysconf(_SC_HOST_NAME_MAX);
if (n < 0) /* best guess */
#endif
n = HOST_NAME_MAX;
host = malloc(n);
if (host == NULL)
err_sys("malloc error");
if (gethostname(host, n) < 0)
err_sys("gethostname error");
daemonize("ruptimed");
hint.ai_flags = AI_CANONNAME;
hint.ai_family = 0;
hint.ai_socktype = SOCK_DGRAM;
hint.ai_protocol = 0;
hint.ai_addrlen = 0;
hint.ai_canonname = NULL;
hint.ai_addr = NULL;
hint.ai_next = NULL;
if ((err = getaddrinfo(host, "ruptime", &hint, &ailist)) != 0) {
syslog(LOG_ERR, "ruptimed: getaddrinfo error: %s", gai_strerror(err));
exit(1);
}
for (aip = ailist; aip != NULL; aip = aip->ai_next) {
if ((sockfd = initserver(SOCK_DGRAM, aip->ai_addr,
aip->ai_addrlen, 0)) >= 0) {
serve(sockfd);
exit(0);
}
}
exit(1);
}