Dotaz: jednoduchaKlient & Server aplikace v C

[Karel Smutny]

Dobry den, ucim se sockety v C a tak jsem si vytvoril dva programky, client a server. Server posloucha na urcitem porte, klient se k nemu pripoji a posle mu retezec, ktery mu by predan jako jeden z argumentu.

V serveru je ve strucnosti toto:

while ((size = read(t, buffer, BUF_SIZE)) != 0 )
{
    printf("Size: %d\n", size);
    printf("Buffer: %s\n", buffer)
}

V klientu:

// send message to server
if (write(s, msg, strlen(msg)+1) < 0)
{
    // write error
    perror("write");
    return EXIT_FAILURE;
}

Spustim tedy server a vzapeti klient. Server vypise toto a zustane viset v konzoli: (BUF_SIZE je z testovacich duvodu nastavena na hodnotu 2 a klient posila retezec "Ahoj, jak se mas?")

$ ./server -p 1235
Server: Connection from client 127.0.0.1:48502
Size: 2
Buffer: Ah
Size: 2
Buffer: oj
Size: 2
Buffer: ,
Size: 2
Buffer: ja
Size: 2
Buffer: k
Size: 2
Buffer: se
Size: 2
Buffer:  m
Size: 2
Buffer: as
Size: 2
Buffer: ?

Program asi zustane visel v tom while cyklu. Myslel jsem, ze kdyz funkce read uz nema co cist, tak vrati nulu a tak cycklus ukonci, ale asi to tak nefunguje.

Odpovědi

[rastos]

Myslel jsem, ze kdyz funkce read uz nema co cist, tak vrati nulu a tak cycklus ukonci, ale asi to tak nefunguje.

Na čitanie z socketu použi recv() a daj mu flag MSG_DONTWAIT

[Karel Smutny]

Ok, zmenil jsem to na:

// read message from client
while ((size = recv(t, buffer, BUF_SIZE, MSG_DONTWAIT)) != 0 )
{
    printf("Size: %d\n", size);
    printf("Buffer: %s\n", buffer)
}

A ted to dela toto:

$ ./server -p 1111
Server: Connection from client 127.0.0.1:55527
Size: -1
Buffer:
Size: -1
Buffer:
Size: -1
Buffer:
Size: -1
Buffer:
Size: -1
Buffer:
Size: -1
Buffer:
Size: -1
Buffer:
Size: -1
Buffer:
Size: -1
Buffer:
Size: -1
Buffer:
Size: -1
... a stale cyckli dokola

[kozzi]

a co kdyz misto toho MSQ_DONTWAIT das MSG_WAITALL

[Karel Smutny]

Tak to udela to co to delalo s tim read(), nacte to po dvou pisemenkach cely ten retezec a pak zustane viset v konzoli.

[kozzi]

JJ stim sem pocital. Problem je totiz v tom ze ani read ani recv nevraci nulu v pripade ze enjsou dalsi data. Takze zkus vypisovat hodnotu te promene tusim size a zjistit co to navraci.

[Karel Smutny]

Vsak ja to vypisuju. Kdyz se podivas na ten muj uplne prvni prispevek. Vypise to vzdy dvojku, dokud ma co cist (= BUF_SIZE) a potom nevypise uz nic. viz:

$ ./server -p 1235
Server: Connection from client 127.0.0.1:48502
Size: 2
Buffer: Ah
Size: 2
Buffer: oj
Size: 2
Buffer: ,
Size: 2
Buffer: ja
Size: 2
Buffer: k
Size: 2
Buffer: se
Size: 2
Buffer:  m
Size: 2
Buffer: as
Size: 2
Buffer: ?

[kozzi]

Pockat takze on vypise ten otaznik a pak se zastavi? Pokud uz dale nic nevypisuje tak se nezacyklil a chybu hledej jinde

[Sinuhet]

Pratele, co takhle obcas nahlednout do dokumentace? Clovek se tam docte neuveritelne veci.

$ man 3 read
...

 * If O_NONBLOCK is set, read() shall return -1 and set errno to [EAGAIN].

...
$ man recv
...

  If no messages are available at the socket, the receive calls wait for  a  message  to  arrive,  unless  the
  socket  is  non-blocking  (see  fcntl(2)),  in which case the value -1 is returned and the external variable
  errno set to EAGAIN.  The receive calls normally return any data available,  up  to  the  requested  amount,
  rather than waiting for receipt of the full amount requested.

...

  MSG_DONTWAIT (since Linux 2.2)
         Enables  non-blocking  operation;  if the operation would block, the call fails with the error EAGAIN
         (this can also be enabled using the O_NONBLOCK with the F_SETFL fcntl(2)).

...

[Karel Smutny]

Ehm, stydim se, ale stale v tom nevidim reseni toho problemu.

[Karel Smutny]

Kdyz u recv() nastavim MSG_DONTWAIT, tak mi to v tom whilu vraci same -1 a nic se nenacte.

[Karel Smutny]

Tak jinak, kdyz u recv() nastavim  MSG_DONTWAIT chova se to podivne. Server bezi a ja opakovane spoustim klienta a deje se toto:

$ ./server -p 1111
Server: Connection from client 127.0.0.1:48953
Size: 2
Buffer: Ah
Size: 2
Buffer: oj
Size: 2
Buffer: ,
Size: 2
Buffer: ja
Size: 2
Buffer: k
Size: 2
Buffer: se
Size: 2
Buffer:  m
Size: 2
Buffer: as
Size: 2
Buffer: ?
Server: Connection from client 127.0.0.1:48957
Server: Connection from client 127.0.0.1:48966
Size: 2
Buffer: Ah
Size: 2
Buffer: oj
Size: 2
Buffer: ,
Size: 2
Buffer: ja
Size: 2
Buffer: k
Size: 2
Buffer: se
Size: 2
Buffer:  m
Size: 2
Buffer: as
Size: 2
Buffer: ?
Server: Connection from client 127.0.0.1:48967
Server: Connection from client 127.0.0.1:48968
Server: Connection from client 127.0.0.1:48969
Server: Connection from client 127.0.0.1:48970

To znamena ze prenos toho retezce se povede "jak kdy"... :-/

[Sinuhet]

No ano. Kdyz nejsou zadna data na cteni, tak vrati -1 a nastavi errno (man errno) na EAGAIN.

Ja nevim, jaky je presne vas problem. Nejspis klient po odeslani dat nezavre socket, takze server porad ceka na dalsi, nebo mozna tam mate jiny nekonecny cyklus. Dejte sem osekane ale kompletni zdrojaky, ze kterych jde zkompilovat funkcni program. Pak bude videt, kde je chyba.

[Karel Smutny]

klient: http://pastebin.com/d58eeb1f7

server: http://pastebin.com/f32789de0

[Sinuhet]

Tohle by melo fungovat.

--- server.old.cc
+++ server.cc
@@ -1,4 +1,5 @@
 #include <cstring>
+#include <cerrno>
 #include <string>
 #include <unistd.h>
 #include <cstdlib>
@@ -21,7 +22,7 @@
 {
     int s, t, sinlen, opt, size, port = 0;
     struct sockaddr_in sin;
-    char buffer[BUF_SIZE];
+    char buffer[BUF_SIZE+1]; // +1 == space for ending \0
     string message;
 
     // we accept two arguments
@@ -89,13 +90,43 @@
         if (DEBUG)
             cout << "Server: Connection from client " << inet_ntoa(sin.sin_addr) << ":" << ntohs(sin.sin_port) << endl;
 
+	message = "";
         // read message from client
-        while ((size = recv(t, buffer, BUF_SIZE, MSG_DONTWAIT)) != -1 )
-        {
-            cout << "Size: "<< size << endl;
-            cout << "Buffer: "<< buffer << endl;
-            message += buffer[BUF_SIZE];
-        }
+	for (;;)
+	{
+		size = recv(t, buffer, BUF_SIZE, MSG_DONTWAIT);
+
+		if (size == -1)
+		{
+			if (errno == EAGAIN)
+			{
+				// no data, try read again
+				continue;
+			}
+			else
+			{
+				// some error
+				perror("recv");
+				exit(EXIT_FAILURE);
+			}
+		}
+
+		if (size == 0)
+			// client closed connection
+			break;
+
+		buffer[size] = 0; // zero-end received string
+
+		cout << "Size: "<< size << endl;
+		cout << "Buffer: "<< buffer << endl;
+
+		message += buffer;
+
+		if (buffer[size-1] == 0)
+			// terminating zero received from client
+			// => end of data transfer
+			break;
+	}
 
         if (DEBUG) 
             cout << "Server: String received from client: |" << message << "|" << endl;

[Sinuhet]

Jeste bych podotknul, ze v tomhle prikladu by vetsi smysl melo normalni read/recv se zablokovanim, protoze kdyz na socketu nejsou data, tak provadite zbytecny busy waiting a nevyvijite zadnou smysluplnou cinnost.

[pht]

No, přesněji řečeno né že by to mělo větší smysl, ale s neblokujícím čtením je to pěknej žrout CPU a exemplární ukázka, jak to nedělat.

[Karel Smutny]

Dekuji moc, ze jste si s tim dal tu praci. Zaroven ale nechapu, proc jste to tedy upravil a pod to napsal ze takhle se to vlastne delat nema ale dela se o jinak. Proc jste to tedy nenupravil rovnou na tu podobu jak to ma byt spravne? Neberte to jako ze si stezuji, cenim si toho, jen toto opravdu nechapu. Zaroven bych vas chtel poprosit jestli byste jeste mohl napsat tedy tu upravu, jak by to tedy melo spravne byt bez busy waiting. Mockrat dekuji.

[Sinuhet]

Protoze vam nevidim do hlavy a nevim, k cemu to dal pouzijete. Ve zdrojacich jste pouzil neblokujici cteni a ja upravil nezbytne minimum, aby to zaclo chodit.

Zmena je prosta: nahradte volani recv funkci read. A pak muzete vyhodit zbytecne if (errno == EAGAIN) (cast else tam nechte).

[kozzi]

Vsak ano to jsem cetl, proto radim tak jak radim. Spis ty si precti to na co se tazatel pta, nez vyplodis takovou blbost.

[maertien]

Coz pouzit poll/epoll?

[pht]

Je zde evidentní problém v tom, že server neobdrží zprávu o ukončení streamu, tudíž nemá na základě čeho vygenerovat EOF. Používáte protokol TCP? Ukončujete program klienta? Případně jak -- máte tam explicitně close() nebo shutdown()?

Diskusi o recv() si nevšímejte, read a write funguje v tomto případě stejně dobře, jen u recv máte nějaké extra možnosti, které jsou specifické pro sockety. Ty Vás ale teď moc nemusí zajímat.

[pht]

Aha, tak jsem našel ten pastebin. Problém je v tom, že v klientu sice data odešlete, ale pak čekáte na vstup z druhé strany, takže server nemá jak poznat, že jste s veškerým odesíláním skončil a nevyleze z toho cyklu while. Doporučuju mezi write a read v klientovi použít funkci shutdown a jednostranně spojení ukončit, pak to bude fungovat. Druhá možnost je, že si přečtená data v serveru budete postupně ukládat do nějakého bufferu, a v případě, že se obsah nebo délka bufferu bude něčemu rovnat, tak čtecí cyklus ukončíte. Postupné slepování v bufferu musíte použít proto, že Vám původní celá zpráva může přijít postupně po kouskách. Ten druhý postup je univerzální i pro případ, že byste chtěl čtení a zápis alternovat v nějakém delším dialogu, tak jako to dělají normální servery.

[Karel Smutny]

Vyzkousim tu moznost se shutdown (protoze ta druha se mi zda nejak slozita nejsem si jisty, zda ji zcela chapu) a dam vedet jestli to pomohlo.

[pht]

Ta druhá možnost je taková, že akumulujete přišedší data v proměnné message, jako do teď, a cyklus ukončíte, pokud message obsahuje nějaký řetězec, nebo pokud narazíte na ukončení řádku, atp.