处理器网络

好久没输出了,知识依旧要写下统计才能让思绪尤其清晰。近年来在读书电脑网络有关的学问,来聊天怎样编写一个指出的HTTP服务器。

好久没输出了,知识或者要写下总计才能让思绪越发明显。目前在读书电脑网络有关的知识,来聊聊怎么着编写一个提议的HTTP服务器。

本条http
server的完成源代码我放在了我的github上,有趣味的话可以点击查看哦。

这一个http
server的已毕源代码我放在了我的github上,有趣味的话可以点击查看哦。

HTTP 服务器

HTTP服务器,就是一个周转在主机上的主次。程序启动了后头,会直接在等候其余具有客户端的乞请,接收到请求之后,处理请求,然后发送响应给客户端。客户端和服务器之间使用HTTP协议举行通讯,所有遵从HTTP协议的先后都得以当做客户端。

先直接上代码,然后再详尽表明完成细节。

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/stat.h>

#define PORT 9001
#define QUEUE_MAX_COUNT 5
#define BUFF_SIZE 1024

#define SERVER_STRING "Server: hoohackhttpd/0.1.0\r\n"

int main()
{
    /* 定义server和client的文件描述符 */
    int server_fd = -1;
    int client_fd = -1;

    u_short port = PORT;
    struct sockaddr_in client_addr;
    struct sockaddr_in server_addr;
    socklen_t client_addr_len = sizeof(client_addr);

    char buf[BUFF_SIZE];
    char recv_buf[BUFF_SIZE];
    char hello_str[] = "Hello world!";

    int hello_len = 0;

    /* 创建一个socket */
    server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (server_fd == -1) {
        perror("socket");
        exit(-1);
    }
    memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));
    /* 设置端口,IP,和TCP/IP协议族 */
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_port = htons(PORT);
    server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

    /* 绑定套接字到端口 */
    if (bind(server_fd, (struct sockaddr *)&server_addr,
         sizeof(server_addr)) < 0) {
        perror("bind");
        exit(-1);
    }

    /* 启动socket监听请求,开始等待客户端发来的请求 */
    if (listen(server_fd, QUEUE_MAX_COUNT) < 0) {
        perror("listen");
        exit(-1);
    }

    printf("http server running on port %d\n", port);

    while (1) {
        /* 调用了accept函数,阻塞了程序,直到接收到客户端的请求 */
        client_fd = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&client_addr,
                   &client_addr_len);
        if (client_fd < 0) {
            perror("accept");
            exit(-1);
        }
        printf("accept a client\n");

        printf("client socket fd: %d\n", client_fd);
        /* 调用recv函数接收客户端发来的请求信息 */
        hello_len = recv(client_fd, recv_buf, BUFF_SIZE, 0);

        printf("receive %d\n", hello_len);

        /* 发送响应给客户端 */
        sprintf(buf, "HTTP/1.0 200 OK\r\n");
        send(client_fd, buf, strlen(buf), 0);
        strcpy(buf, SERVER_STRING);
        send(client_fd, buf, strlen(buf), 0);
        sprintf(buf, "Content-Type: text/html\r\n");
        send(client_fd, buf, strlen(buf), 0);
        strcpy(buf, "\r\n");
        send(client_fd, buf, strlen(buf), 0);
        sprintf(buf, "Hello World\r\n");
        send(client_fd, buf, strlen(buf), 0);

        /* 关闭客户端套接字 */
        close(client_fd);
    }

    close(server_fd);

    return 0;
}

HTTP 服务器

HTTP服务器,就是一个运转在主机上的次第。程序启动了后来,会直接在等待其余具备客户端的伸手,接收到请求之后,处理请求,然后发送响应给客户端。客户端和服务器之间使用HTTP协议进行通讯,所有坚守HTTP协议的主次都足以看做客户端。

先间接上代码,然后再详尽表达完毕细节。

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/stat.h>

#define PORT 9001
#define QUEUE_MAX_COUNT 5
#define BUFF_SIZE 1024

#define SERVER_STRING "Server: hoohackhttpd/0.1.0\r\n"

int main()
{
    /* 定义server和client的文件描述符 */
    int server_fd = -1;
    int client_fd = -1;

    u_short port = PORT;
    struct sockaddr_in client_addr;
    struct sockaddr_in server_addr;
    socklen_t client_addr_len = sizeof(client_addr);

    char buf[BUFF_SIZE];
    char recv_buf[BUFF_SIZE];
    char hello_str[] = "Hello world!";

    int hello_len = 0;

    /* 创建一个socket */
    server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (server_fd == -1) {
        perror("socket");
        exit(-1);
    }
    memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));
    /* 设置端口,IP,和TCP/IP协议族 */
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_port = htons(PORT);
    server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

    /* 绑定套接字到端口 */
    if (bind(server_fd, (struct sockaddr *)&server_addr,
         sizeof(server_addr)) < 0) {
        perror("bind");
        exit(-1);
    }

    /* 启动socket监听请求,开始等待客户端发来的请求 */
    if (listen(server_fd, QUEUE_MAX_COUNT) < 0) {
        perror("listen");
        exit(-1);
    }

    printf("http server running on port %d\n", port);

    while (1) {
        /* 调用了accept函数,阻塞了程序,直到接收到客户端的请求 */
        client_fd = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&client_addr,
                   &client_addr_len);
        if (client_fd < 0) {
            perror("accept");
            exit(-1);
        }
        printf("accept a client\n");

        printf("client socket fd: %d\n", client_fd);
        /* 调用recv函数接收客户端发来的请求信息 */
        hello_len = recv(client_fd, recv_buf, BUFF_SIZE, 0);

        printf("receive %d\n", hello_len);

        /* 发送响应给客户端 */
        sprintf(buf, "HTTP/1.0 200 OK\r\n");
        send(client_fd, buf, strlen(buf), 0);
        strcpy(buf, SERVER_STRING);
        send(client_fd, buf, strlen(buf), 0);
        sprintf(buf, "Content-Type: text/html\r\n");
        send(client_fd, buf, strlen(buf), 0);
        strcpy(buf, "\r\n");
        send(client_fd, buf, strlen(buf), 0);
        sprintf(buf, "Hello World\r\n");
        send(client_fd, buf, strlen(buf), 0);

        /* 关闭客户端套接字 */
        close(client_fd);
    }

    close(server_fd);

    return 0;
}

测试运行

代码写好之后,运行测试一下,将地方代码保存到server.c,然后编译程序:

gcc server.c -o server

./server运行

图片 1

服务器运行,监听9001端口。再用netstat命令查看:
图片 2

server程序在监听9001端口,运行正确。接着用浏览器访问http://localhost:9001

图片 3

中标输出了Hello World

再品尝用telnet去模拟HTTP请求:

图片 4

  • 1、成功总是
  • 2、发送HTTP请求
  • 3、HTTP响应结果

地点是一个最简便易行的server程序,代码比较不难,省去一些细节,上面通过代码来学学一下socket的编程细节。

测试运行

代码写好未来,运行测试一下,将上面代码保存到server.c,然后编译程序:

gcc server.c -o server

./server运行

图片 5

服务器运行,监听9001端口。再用netstat一声令下查看:
图片 6

server程序在监听9001端口,运行正确。接着用浏览器访问http://localhost:9001

图片 7

中标输出了Hello World

再尝试用telnet去模拟HTTP请求:

图片 8

  • 1、成功总是
  • 2、发送HTTP请求
  • 3、HTTP响应结果

上边是一个最简便的server程序,代码比较简单,省去一些细节,下边通过代码来上学一下socket的编程细节。

启动server的流程

图片 9

启动server的流程

图片 10

socket 函数

创办一个套接字,通过各参数指定套接字的品种。

int socket(int family, int type, int protocol);
  • family:协议族。AF_INET:IPV4协议;AF_INET6:IPv6协议;AF_LOCAL:Unix域协议;AF_ROUTE:路由套接字;AF_KEY:密钥套接字
  • type:套接字类型。SOCK_STREAM :
    字节流套接字;SOCK_DGRAM:数据包套接字;SOCK_SEGPACKET:有序分组套接字;SOCK_RAW:原始套接字
  • protocol:某个协议项目常量。TCP:0,UDP :1, SCTP :2

socket 函数

始建一个套接字,通过各参数指定套接字的项目。

int socket(int family, int type, int protocol);
  • family:协议族。AF_INET:IPV4协议;AF_INET6:IPv6协议;AF_LOCAL:Unix域协议;AF_ROUTE:路由套接字;AF_KEY:密钥套接字
  • type:套接字类型。SOCK_STREAM :
    字节流套接字;SOCK_DGRAM:数据包套接字;SOCK_SEGPACKET:有序分组套接字;SOCK_RAW:原始套接字
  • protocol:某个协议项目常量。TCP:0,UDP :1, SCTP :2

套接字地址结构

在socket编程中,一大半函数都用到一个指向套接字地址结构的指针作为参数。针对区其余商事项目,会有例外的布局体定义格式,对于ipv4,结构如下所示:

struct sockaddr_in {
     uint8_t            sin_len;        /* 结构体的长度 */
     sa_family_t        sin_family;     /* IP协议族,IPV4是AF_INET */
     in_port_t          sin_port;       /* 一个16比特的TCP/UDP端口地址 */
     struct in_addr     sin_addr;       /* 32比特的IPV4地址,网络字节序 */
     char               sin_zero[8];    /* 未使用字段 */
};

注:sockaddr_in是Internet socket address structure的缩写。

套接字地址结构

在socket编程中,超过一半函数都用到一个指向套接字地址结构的指针作为参数。针对不相同的说道项目,会有例外的结构体定义格式,对于ipv4,结构如下所示:

struct sockaddr_in {
     uint8_t            sin_len;        /* 结构体的长度 */
     sa_family_t        sin_family;     /* IP协议族,IPV4是AF_INET */
     in_port_t          sin_port;       /* 一个16比特的TCP/UDP端口地址 */
     struct in_addr     sin_addr;       /* 32比特的IPV4地址,网络字节序 */
     char               sin_zero[8];    /* 未使用字段 */
};

注:sockaddr_in是Internet socket address structure的缩写。

ip地址结构

struct in_addr {
     in_addr_t      s_addr;
};

套接字地址结构的功力是为着将ip地址和端口号传递到socket函数,写成结构体的格局是为了架空。当作为一个参数传递进任何套接字函数时,套接字地址结构总是以引用格局传送。可是,协议族有无数,由此以那样的指针作为参数之一的别样套接字函数必须处理来自所有扶助的其它协议族的套接字地址结构。使用void *用作通用的指针类型,因此,套接字函数被定义为以指向某个通用套接字结构的一个指南针作为其参数之一,正如上边的bind函数原型一样。

int bind(int, struct sockaddr *, socklen_t);

那就必要,对这个函数的别的调用都必需要将对准特定于商事的套接字地址结构的指针举办强制类型转换,变成某个通用套接字地址结构的指针。例如:

struct sockaddr_in addr;
bind(sockfd, (struct sockaddr *)&addr , sizeof(addr));

对于有所socket函数而言,sockaddr的绝无仅有用途就是对针对性特定商事的套接字地址结构的指针执行强制类型转换,指向要绑定给sockfd的说道地址。

ip地址结构

struct in_addr {
     in_addr_t      s_addr;
};

套接字地址结构的作用是为着将ip地址和端口号传递到socket函数,写成结构体的方法是为了架空。当作为一个参数传递进任何套接字函数时,套接字地址结构总是以引用方式传递。不过,协议族有成百上千,因而以如此的指针作为参数之一的另胸罩接字函数必须处理来自所有帮衬的别样协议族的套接字地址结构。使用void *用作通用的指针类型,由此,套接字函数被定义为以指向某个通用套接字结构的一个指南针作为其参数之一,正如下边的bind函数原型一样。

int bind(int, struct sockaddr *, socklen_t);

那就需求,对那几个函数的其它调用都必必要将对准特定于商事的套接字地址结构的指针进行强制类型转换,变成某个通用套接字地址结构的指针。例如:

struct sockaddr_in addr;
bind(sockfd, (struct sockaddr *)&addr , sizeof(addr));

对于有着socket函数而言,sockaddr的绝无仅有用途就是对针对特定商事的套接字地址结构的指针执行强制类型转换,指向要绑定给sockfd的商事地址。

bind函数

将套接字地址结构绑定到套接字

int bind(sockfd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
  • sockfd:socket描述符,唯一标识一个socket。bind函数就是将以此描述字绑定一个名字。
  • addr:一个sockaddr指针,指向要绑定给sockfd的商事地址。一个socket由ip和端口号唯一确定,而sockaddr就隐含了ip和端口的音讯
    地方的长短

绑定了socket之后,就可以采纳该socket伊始监听请求了。

bind函数

将套接字地址结构绑定到套接字

int bind(sockfd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
  • sockfd:socket描述符,唯一标识一个socket。bind函数就是将这几个描述字绑定一个名字。
  • addr:一个sockaddr指针,指向要绑定给sockfd的合计地址。一个socket由ip和端口号唯一确定,而sockaddr就富含了ip和端口的新闻
    地方的长度

绑定了socket之后,就足以接纳该socket发轫监听请求了。

listen函数

将sockfd从未连接的套接字转换成一个被动套接字,提醒内核应接受指向该套接字的连日请求。

int listen(int sockfd, int backlog);

listen函数会将套接字从CLOSED状态转换来LISTEN状态,第一个参数规定基本应该为对应套接字排队的最安卡拉接个数。

至于backlog参数,内核为其余一个加以的监听套接字维护五个系列:

  • 1、未形成连接队列,在队列之中的套接字处于SYN_RCVD状态
  • 2、已成功队列,处于ESTABLISHED状态

七个种类之和不超越backlog的轻重。

listen完结之后,socket就高居LISTEN状态,此时的socket调用accept函数就足以承受客户端发来的呼吁了。

listen函数

将sockfd从未连接的套接字转换成一个被动套接字,提示内核应接受指向该套接字的连接请求。

int listen(int sockfd, int backlog);

listen函数会将套接字从CLOSED状态转换来LISTEN状态,第一个参数规定基本应该为相应套接字排队的最明斯克接个数。

关于backlog参数,内核为其余一个加以的监听套接字维护八个种类:

  • 1、未到位连接队列,在队列之中的套接字处于SYN_RCVD状态
  • 2、已形成队列,处于ESTABLISHED状态

多少个体系之和不当先backlog的大小。

listen落成未来,socket就处在LISTEN状态,此时的socket调用accept函数就足以接受客户端发来的请求了。

accept函数

int accept(int sockfd, struct sockaddr *cliaddr, socklen_t *addrlen);

用来从已形成连接队列头再次来到下一个已做到连接,如若已做到连接队列为空,那么进程就会被堵塞。由此调用了accept函数之后,进度就会被打断,直到有新的呼吁到来。

率先个参数sockfd是客户端的套接字描述符,首个是客户端的套接字地址结构,第多少个是套接字地址结构的尺寸。

要是accept成功,那么再次来到值是由基本自动生成的崭新描述符,代表所重返的客户端的TCP连接。

对此accept函数,第三个参数称为监听套接字描述符,重回值称为已连接套接字。服务器仅创造监听套接字,它平昔留存。已连接套接字由服务器进程接受的客户连接创立,当服务器达成某个连接的响应后,相应的已连接套接字就被关闭了。

accept函数重回时,会再次来到套接字描述符或出错提示的平头,以及引用参数中的套接字地址和该地点的深浅。假使对重回值不感兴趣,可以把多少个引用参数设为空。

accept之后,一个TCP连接就建立起来了,接着,服务器就承受客户端的乞请新闻,然后做出响应。

accept函数

int accept(int sockfd, struct sockaddr *cliaddr, socklen_t *addrlen);

用于从已成功连接队列头再次回到下一个已到位连接,假设已到位连接队列为空,那么过程就会被封堵。因而调用了accept函数之后,进度就会被卡住,直到有新的央浼到来。

先是个参数sockfd是客户端的套接字描述符,第三个是客户端的套接字地址结构,第多少个是套接字地址结构的长度。

万一accept成功,那么再次回到值是由基本自动生成的崭新描述符,代表所重临的客户端的TCP连接。

对此accept函数,第四个参数称为监听套接字描述符,再次来到值称为已连接套接字。服务器仅成立监听套接字,它平素留存。已连接套接字由服务器进度接受的客户连接创立,当服务器达成某个连接的响应后,相应的已连接套接字就被关闭了。

accept函数重临时,会回去套接字描述符或出错提醒的平头,以及引用参数中的套接字地址和该地址的分寸。假若对重返值不感兴趣,可以把八个引用参数设为空。

accept之后,一个TCP连接就建立起来了,接着,服务器就接受客户端的乞请音信,然后做出响应。

recv和send函数

ssize_t recv(int sockfd, void *buff, size_t nbytes, int flags);
ssize_t send(int sockfd, const void *buff, size_t nbytes, int flags);

分级用于从客户端读取音讯和发送信息到客户端。在此不做过多的演说。

recv和send函数

ssize_t recv(int sockfd, void *buff, size_t nbytes, int flags);
ssize_t send(int sockfd, const void *buff, size_t nbytes, int flags);

分级用于从客户端读取音讯和发送信息到客户端。在此不做过多的解说。

套接字地址结构大小和值-结果参数

可以看到,在bind函数和accept函数里面,都有一个套接字地址结构长度的参数,差异在于一个是值格局,另一个是引用情势。套接字地址结构的传递格局取决于该社团的传递方向:是从进程到基础,依然从根本到进度。

1、从过程到基础:bind、connect、sendto。
函数将指针和指针所指内容的轻重都传给了根本,于是内核知道究竟需求从进度复制多少多少进来。

2、从水源到进度:
accept、recvfrom、getsockname、getperrname。
那七个函数的协会大小是以只援引的点子传递。
因为当函数被调用时,结构大小是一个值,它告诉内核该社团的分寸,那样基本在写该协会时不至于越界;当函数重返时,结构大小又是一个结果,它报告内核在该协会中到底蕴藏了有点音讯。

套接字地址结构大小和值-结果参数

可以看看,在bind函数和accept函数里面,都有一个套接字地址结构长度的参数,分化在于一个是值格局,另一个是援引情势。套接字地址结构的传递格局取决于该协会的传递方向:是从进度到基本,依然从水源到进程。

1、从进度到基础:bind、connect、sendto。
函数将指针和指针所指内容的大大小小都传给了基本,于是内核知道究竟必要从进度复制多少多少进来。

2、从水源到进度:
accept、recvfrom、getsockname、getperrname。
那多少个函数的构造大小是以只援引的章程传递。
因为当函数被调用时,结构大小是一个值,它报告内核该协会的高低,这样基本在写该协会时不至于越界;当函数再次来到时,结构大小又是一个结出,它告诉内核在该协会中究竟蕴藏了略微音讯。

HTTP响应报文

发送响应给客户端时,发送的报文要依照HTTP协议,HTTP的响应报文格式如下:

<status-line>
<headers>
<blank line>
[<response-body>]

第一行status-line,状态栏,格式:HTTP版本 状态码 状态码代表文字headers是回到报文的类型,长度等新闻,接着是一个空行,然后是响应报文的实业。

一个HTTP响应报文例子:

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html;charset=utf-8
Content-Length: 122

<html>
<head>
<title>Hello Server</title>
</head>
<body>
Hello Server
</body>
</html>

说到底close函数关闭套接字,时刻保持关闭文件讲述符是一个很好的编程习惯。

HTTP响应报文

出殡响应给客户端时,发送的报文要依据HTTP协议,HTTP的响应报文格式如下:

<status-line>
<headers>
<blank line>
[<response-body>]

第一行status-line,状态栏,格式:HTTP版本 状态码 状态码代表文字headers是回去报文的连串,长度等音讯,接着是一个空行,然后是响应报文的实业。

一个HTTP响应报文例子:

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html;charset=utf-8
Content-Length: 122

<html>
<head>
<title>Hello Server</title>
</head>
<body>
Hello Server
</body>
</html>

说到底close函数关闭套接字,时刻保持关闭文件讲述符是一个很好的编程习惯。

总结

即便很多东西看起来很粗略,但唯有温馨的确出手做三次,才发现中间的简易,之后才能说那一个基础是最简易的。要更好和更透彻地精通系统的学问,你不可以不重新一点一点地重新构建一遍。

其一http
server的兑现源代码我放在了我的github上,有趣味的话可以点击查看哦。

总结

即使如此很多事物看起来很粗略,但惟有温馨的确下手做三遍,才发觉里头的概括,之后才能说这几个基础是最简单易行的。要更好和更透彻地了然系统的知识,你必须再一次一点一点地再度构建一遍。

那些http
server的完毕源代码我放在了我的github上,有趣味的话可以点击查看哦。

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注

网站地图xml地图