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监控正常网络连接断开

文章分类 : C语言, 应用与编程, 网络

TCP通信的两方,其中一方正常关闭(调用close函数或程序正常退出)正处于连接状态的TCP套接字,这时双方的TCP将完成协商关闭连接的四次握手,握手结束以后,另一方的应用层将检测到TCP连接对应的套接字可读,执行read函数的时候倘若返回0,则说明对方已经主动断开了TCP连接,这边只需要调用close函数关闭对应套接字,回收相关资源即可。整个过程就是正常网络连接断开的处理过程。    

监控这种正常网络连接断开的情况,使用的最普遍的办法是采用select机制,将所有建立好TCP连接的套接字交给select函数去维护他们的可读状态,select函数维护一组套接字的可读属性,一旦该组集合中有套接字可读,select将返回当前可读的套接字数量,然后调用FD_ISSET宏判断找出当前可读的所有套接字,调用read函数读取这些套接字中的数据,倘若read返回0,即没有读到任何数据,我们则可以断定该连接已经被对端关闭。

下面两个C语言程序分别模拟了服务端客户端采用select监控正常网络断开的实际处理方式,先启动server,监听1987端口,再启动client,指定服务器IP,建立连接。可以同时启动多个client连接server,分别结束(Ctrl+C或kill)服务端或客户端,观察客户端或服务端是否能够检测到连接断开。

服务端源代码:server.c

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

#define MAX_SESSION 10
#define MAX_BUF_LEN 1024
#define PORT 1987
#define SLEEP_TIME 10

int main(void)
{
    int listen_fd;
    int accept_fd[MAX_SESSION] = {0};
    struct sockaddr_in addr;
    struct timeval select_timeval;
    fd_set readfds;
    int max_fd;
    int fd_num;
    int new_fd;
    int i;
    int recv_len;
    char recvBuf[MAX_BUF_LEN] = {0};

    memset(&addr, 0, sizeof(addr));
    addr.sin_family = AF_INET;
    addr.sin_port = htons(PORT);
    addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

    listen_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (listen_fd < 0)
    {
        perror("socket");
        return -1;
    }

    if (bind(listen_fd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) < 0)
    {
        perror("bind");
        return -1;
    }

    if (listen(listen_fd, 3) < 0)
    {
        perror("listen");
        return -1;
    }

    select_timeval.tv_sec = 0;
    select_timeval.tv_usec = 0;

    while (1)
    {
        FD_ZERO(&readfds);
        max_fd = listen_fd;
        FD_SET(listen_fd, &readfds);
        for (i = 0; i < MAX_SESSION; i++)
        {
            if (accept_fd[i] > max_fd)
                max_fd = accept_fd[i];
            if (accept_fd[i] > 0)
                FD_SET(accept_fd[i], &readfds);
        }

        fd_num = select(max_fd+1, &readfds, NULL, NULL, &select_timeval);
        if (fd_num < 0)
        {
            perror("select");
            return -1;
        }
        else if (0 == fd_num)
        {
            select_timeval.tv_sec = SLEEP_TIME;
            select_timeval.tv_usec = 0;
            printf("select timeout...\n");
            continue;
        }

        if (FD_ISSET(listen_fd, &readfds))
        {
            new_fd = accept(listen_fd, NULL, NULL);
            printf("new accept sock: %d\n", new_fd);
            if (new_fd < 0)
            {
                perror("accept");
                continue;
            }
            for (i=0; i<MAX_SESSION; i++)
            {
                if (0 == accept_fd[i])
                {
                    accept_fd[i] = new_fd;
                    break;
                }
            }
            if (MAX_SESSION == i)
            {
                close(new_fd);
                printf("beyoned the MAX_SESSION, so closed the new accept sock: %d\n", new_fd);
            }
            continue;
        }

        for (i=0; i<MAX_SESSION; i++)
        {
            if (FD_ISSET(accept_fd[i], &readfds))
            {
                memset(recvBuf, 0, sizeof(recvBuf));
                recv_len = read(accept_fd[i], recvBuf, sizeof(recvBuf));
                if (recv_len > 0)
                {
                    printf("Recv msg from sock %d : %s\n", accept_fd[i], recvBuf);
                }
                else if (0 == recv_len)
                {
                    printf("Disconnected with the sock %d\n", accept_fd[i]);
                    close(accept_fd[i]);
                    accept_fd[i] = 0;
                }
                else
                {
                    perror("read");
                    close(accept_fd[i]);
                    accept_fd[i] = 0;
                }
            }
        }
    }

    return 0;
}

 
客户端源代码:client.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/select.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <errno.h>

#define MAX_BUF_LEN 1024
#define PORT 1987
#define SLEEP_TIME 10

int main(int argc, char *argv[])
{
    int connect_fd;
    struct sockaddr_in addr;
    struct timeval select_timeval;
    fd_set readfds;
    int fd_num;
    int recv_len;
    char recvBuf[MAX_BUF_LEN] = {0};

    if (argc != 2)
    {
        printf("Please set the arguments as follow:\n");
        printf("%s <serverIP>\n", argv[0]);
        return -1;
    }

    memset(&addr, 0, sizeof(addr));
    addr.sin_family = AF_INET;
    addr.sin_port = htons(PORT);
    addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);

    connect_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (connect_fd < 0)
    {
        perror("socket");
        return -1;
    }

    if (connect(connect_fd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) < 0)
    {
        perror("connect");
        close(connect_fd);
        return -1;
    }

    select_timeval.tv_sec = 0;
    select_timeval.tv_usec = 0;

    while (1)
    {
        FD_ZERO(&readfds);
        FD_SET(connect_fd, &readfds);

        fd_num = select(connect_fd+1, &readfds, NULL, NULL, &select_timeval);
        if (fd_num < 0)
        {
            perror("select");
            return -1;
        }
        else if (0 == fd_num)
        {
            select_timeval.tv_sec = SLEEP_TIME;
            select_timeval.tv_usec = 0;
            printf("select timeout...\n");
            continue;
        }

        if (FD_ISSET(connect_fd, &readfds))
        {
            memset(recvBuf, 0, sizeof(recvBuf));
            recv_len = read(connect_fd, recvBuf, sizeof(recvBuf));
            if (recv_len > 0)
            {
                printf("Recv msg from sock %d : %s\n", connect_fd, recvBuf);
            }
            else if (0 == recv_len)
            {
                printf("Disconnected with the sock %d\n", connect_fd);
                close(connect_fd);
                break;
            }
            else
            {
                perror("read");
                close(connect_fd);
                break;
            }
        }
    }

    return 0;
}


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