实验内容
任务一
任务要求
- 学习使用Linux命令wc(1)
- 基于Linux Socket程序设计实现wc（1）服务器(端口号是你学号的后6位)和客户端
- 客户端传一个文本文件给服务器
- 服务器返加文本文件中的单词数
知识点相关
- 在终端中输入：
man wc可查看wc指令用法
1．命令格式：
wc [选项]文件... 2．命令功能： 统计指定文件中的字节数、字数、行数，并将统计结果显示输出。该命令统计指定文件中的字节数、字数、行数。如果没有给出文件名，则从标准输入读取。wc同时也给出所指定文件的总统计数。 3．命令参数： - -c 统计字节数。
- -l 统计行数。
- -m 统计字符数。这个标志不能与 -c 标志一起使用。
- -w 统计字数。一个字被定义为由空白、跳格或换行字符分隔的字符串。
- -L 打印最长行的长度。
- -help 显示帮助信息
- --version 显示版本信息
wc -w统计单词数： wc -w 与我们平时统计单词数的方法有点不同，wc -w命令实现时：由' '，'\n'，'\t'，'\r'作为分隔符,而实际上我们统计单词的分隔符还有'!'等等，因此针对两种不同的分隔符实现两种计算方法- 客户端文件发送思路：
- 打开待发送文件，并按字符读取文件内容；
- 将读取到的内容存到数组buffer中
- 将buffer发送到服务器
- 服务器端接收文件思路：
- 以"w"写方式打开接收文件“recvfile.txt”
- 不断接收客户端传送的数据，并存入buffer，直到接收数据长度为0
- 每接收一个buffer，就将其写入接收文件“recvfile.txt”
- 最后关闭文件
实验代码
- client
#include// for sockaddr_in #include // for socket #include // for socket #include // for printf #include // for exit #include // for bzero #define HELLO_WORLD_SERVER_PORT 165322 #define BUFFER_SIZE 1024 #define FILE_NAME_MAX_SIZE 512 int mywc(char file_name[],int choose);int main(int argc, char **argv) { FILE *fp; if (argc != 2) { printf("Usage: ./%s ServerIPAddress\n", argv[0]); exit(1); } // 设置一个socket地址结构client_addr, 代表客户机的internet地址和端口 struct sockaddr_in client_addr; bzero(&client_addr, sizeof(client_addr)); client_addr.sin_family = AF_INET; // internet协议族 client_addr.sin_addr.s_addr = htons(INADDR_ANY); // INADDR_ANY表示自动获取本机地址 client_addr.sin_port = htons(0); // auto allocated, 让系统自动分配一个空闲端口 // 创建用于internet的流协议(TCP)类型socket，用client_socket代表客户端socket int client_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); if (client_socket < 0) { printf("Create Socket Failed!\n"); exit(1); } // 把客户端的socket和客户端的socket地址结构绑定 if (bind(client_socket, (struct sockaddr*)&client_addr, sizeof(client_addr))) { printf("Client Bind Port Failed!\n"); exit(1); } // 设置一个socket地址结构server_addr,代表服务器的internet地址和端口 struct sockaddr_in server_addr; bzero(&server_addr, sizeof(server_addr)); server_addr.sin_family = AF_INET; // 服务器的IP地址来自程序的参数 if (inet_aton(argv[1], &server_addr.sin_addr) == 0) { printf("Server IP Address Error!\n"); exit(1); } server_addr.sin_port = htons(HELLO_WORLD_SERVER_PORT); socklen_t server_addr_length = sizeof(server_addr); // 向服务器发起连接请求，连接成功后client_socket代表客户端和服务器端的一个socket连接 if (connect(client_socket, (struct sockaddr*)&server_addr, server_addr_length) < 0) { printf("Can Not Connect To %s!\n", argv[1]); exit(1); } char file_name[FILE_NAME_MAX_SIZE + 1]; bzero(file_name, sizeof(file_name)); printf("Please Input File Name.\t"); scanf("%s", file_name); if((fp = fopen(file_name,"r"))==NULL) { printf("Failure to open %s\n",file_name); exit(0); } char buffer[BUFFER_SIZE]; bzero(buffer, sizeof(buffer)); char ch; int i=0; while((ch=fgetc(fp))!=EOF) { buffer[i++]=ch; if(i>=BUFFER_SIZE) { if((send(client_socket, buffer, BUFFER_SIZE, 0))==-1) { printf("发送文件失败\n"); } bzero(buffer, sizeof(buffer)); i=0; } } if(i
- server
#include#include #include #include #include #include #define HELLO_WORLD_SERVER_PORT 165322 #define LENGTH_OF_LISTEN_QUEUE 20 #define BUFFER_SIZE 1024 #define FILE_NAME_MAX_SIZE 512 int mywc(char file_name[]){ char ch; int flag=0,num=0; int choose; FILE *fp; printf("统计单词个数还是实现“wc -w”?(1or2)\n"); scanf("%d",&choose); if((fp = fopen(file_name,"r"))==NULL) { printf("Failure to open %s\n",file_name); exit(0); } if(choose==1) { while((ch=fgetc(fp))!=EOF) { if(ch==' ' || ch=='\n' || ch=='\t' || ch=='\!' || ch=='\?' || ch=='\"' || ch=='\.' || ch== '\,' || ch=='\:' || ch=='\(' || ch=='\)' || ch=='\;' || ch=='\-') { flag=0; } else { if(flag==0) { flag=1; num++; } } } } else if(choose==2) { while((ch=fgetc(fp))!=EOF) { if(ch==' ' || ch=='\n' || ch=='\t' || ch=='\r') flag=0; else { if(flag==0) { flag=1; num++; } } } } printf("单词个数为：%d\n",num); fclose(fp); return num;}int main(int argc, char **argv) { // set socket's address information // 设置一个socket地址结构server_addr,代表服务器internet的地址和端口 struct sockaddr_in server_addr; bzero(&server_addr, sizeof(server_addr)); server_addr.sin_family = AF_INET; server_addr.sin_addr.s_addr = htons(INADDR_ANY); server_addr.sin_port = htons(HELLO_WORLD_SERVER_PORT); // create a stream socket // 创建用于internet的流协议(TCP)socket，用server_socket代表服务器向客户端提供服务的接口 int server_socket = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0); if (server_socket < 0) { printf("Create Socket Failed!\n"); exit(1); } // 把socket和socket地址结构绑定 if (bind(server_socket, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr))) { printf("Server Bind Port: %d Failed!\n", HELLO_WORLD_SERVER_PORT); exit(1); } // server_socket用于监听 if (listen(server_socket, LENGTH_OF_LISTEN_QUEUE)) { printf("Server Listen Failed!\n"); exit(1); } // 服务器端一直运行用以持续为客户端提供服务 // 定义客户端的socket地址结构client_addr，当收到来自客户端的请求后，调用accept // 接受此请求，同时将client端的地址和端口等信息写入client_addr中 struct sockaddr_in client_addr; int length = sizeof(client_addr); // 接受一个从client端到达server端的连接请求,将客户端的信息保存在client_addr中 // 如果没有连接请求，则一直等待直到有连接请求为止，这是accept函数的特性，可以 // 用select()来实现超时检测 // accpet返回一个新的socket,这个socket用来与此次连接到server的client进行通信 // 这里的new_server_socket代表了这个通信通道 int new_server_socket = accept(server_socket, (struct sockaddr*)&client_addr, &length); printf("连接到客户端\n"); if (new_server_socket < 0) { printf("Server Accept Failed!\n"); } FILE *fp; if((fp = fopen("recvfile.txt","w"))==NULL) { printf("Failure to open recvfile\n"); exit(0); } //接受来自客户端的文件 char buffer[BUFFER_SIZE]; bzero(buffer, sizeof(buffer)); length=0; while( length = recv(new_server_socket, buffer, BUFFER_SIZE, 0) ) { if(length<0) { printf("接受文件出错\n"); exit(0); } if(fwrite(buffer,sizeof(char),length,fp)
运行结果截图
任务二
任务要求
- 使用多线程实现wc服务器并使用同步互斥机制保证计数正确
知识点相关
多线程实时，可能会出现多个客户端同时像服务器传送文件的情况，所以仅仅在服务器端创建一个recvfile.txt用于接收文件是远远不够的。
为此，修改了客户端代码，在发送文件之前先将文件名发送至服务器；服务器端就收文件名后，在该文件后面加上“-server”作为接收文件的名字，这样就避免了多个文件写入一个recvfile的冲突。实验代码
- client
#include// for sockaddr_in #include // for socket #include // for socket #include // for printf #include // for exit #include // for bzero #define HELLO_WORLD_SERVER_PORT 165322 #define BUFFER_SIZE 1024 #define FILE_NAME_MAX_SIZE 512 int mywc(char file_name[],int choose);int main(int argc, char **argv) { FILE *fp; if (argc != 2) { printf("Usage: ./%s ServerIPAddress\n", argv[0]); exit(1); } // 设置一个socket地址结构client_addr, 代表客户机的internet地址和端口 struct sockaddr_in client_addr; bzero(&client_addr, sizeof(client_addr)); client_addr.sin_family = AF_INET; // internet协议族 client_addr.sin_addr.s_addr = htons(INADDR_ANY); // INADDR_ANY表示自动获取本机地址 client_addr.sin_port = htons(0); // auto allocated, 让系统自动分配一个空闲端口 // 创建用于internet的流协议(TCP)类型socket，用client_socket代表客户端socket int client_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); if (client_socket < 0) { printf("Create Socket Failed!\n"); exit(1); } // 把客户端的socket和客户端的socket地址结构绑定 if (bind(client_socket, (struct sockaddr*)&client_addr, sizeof(client_addr))) { printf("Client Bind Port Failed!\n"); exit(1); } // 设置一个socket地址结构server_addr,代表服务器的internet地址和端口 struct sockaddr_in server_addr; bzero(&server_addr, sizeof(server_addr)); server_addr.sin_family = AF_INET; // 服务器的IP地址来自程序的参数 if (inet_aton(argv[1], &server_addr.sin_addr) == 0) { printf("Server IP Address Error!\n"); exit(1); } server_addr.sin_port = htons(HELLO_WORLD_SERVER_PORT); socklen_t server_addr_length = sizeof(server_addr); // 向服务器发起连接请求，连接成功后client_socket代表客户端和服务器端的一个socket连接 if (connect(client_socket, (struct sockaddr*)&server_addr, server_addr_length) < 0) { printf("Can Not Connect To %s!\n", argv[1]); exit(1); } char file_name[FILE_NAME_MAX_SIZE + 1]; bzero(file_name, sizeof(file_name)); printf("Please Input File Name.\t"); scanf("%s", file_name); if((fp = fopen(file_name,"r"))==NULL) { printf("Failure to open %s\n",file_name); exit(0); } char buffer[BUFFER_SIZE]; bzero(buffer, sizeof(buffer)); strcpy(buffer,file_name); if(send(client_socket,buffer,BUFFER_SIZE,0)==-1) { printf("发送文件名失败\n"); } char ch; int i=0; while((ch=fgetc(fp))!=EOF) { buffer[i++]=ch; if(i>=BUFFER_SIZE) { if((send(client_socket, buffer, BUFFER_SIZE, 0))==-1) { printf("发送文件失败\n"); } bzero(buffer, sizeof(buffer)); i=0; } } if(i
- server
#include#include #include #include #include #include #include #define HELLO_WORLD_SERVER_PORT 165322#define LENGTH_OF_LISTEN_QUEUE 20 #define BUFFER_SIZE 1024 #define FILE_NAME_MAX_SIZE 512 void *process_client(void *new_server_socket);int mywc(char file_name[]){ char ch; int flag=0,num=0; int choose; FILE *fp; printf("统计单词个数还是实现“wc -w”?(1or2)\n"); scanf("%d",&choose); if((fp = fopen(file_name,"r"))==NULL) { printf("Failure to open %s\n",file_name); exit(0); } if(choose==1) { while((ch=fgetc(fp))!=EOF) { if(ch==' ' || ch=='\n' || ch=='\t' || ch=='\!' || ch=='\?' || ch=='\"' || ch=='\.' || ch== '\,' || ch=='\:' || ch=='\(' || ch=='\)' || ch=='\;' || ch=='\-') { flag=0; } else { if(flag==0) { flag=1; num++; } } } } else if(choose==2) { while((ch=fgetc(fp))!=EOF) { if(ch==' ' || ch=='\n' || ch=='\t' || ch=='\r') flag=0; else { if(flag==0) { flag=1; num++; } } } } printf("单词个数为：%d\n",num); fclose(fp); return num;}int main(int argc, char **argv) { // set socket's address information // 设置一个socket地址结构server_addr,代表服务器internet的地址和端口 struct sockaddr_in server_addr; bzero(&server_addr, sizeof(server_addr)); server_addr.sin_family = AF_INET; server_addr.sin_addr.s_addr = htons(INADDR_ANY); server_addr.sin_port = htons(HELLO_WORLD_SERVER_PORT); // create a stream socket // 创建用于internet的流协议(TCP)socket，用server_socket代表服务器向客户端提供服务的接口 int server_socket = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0); if (server_socket < 0) { printf("Create Socket Failed!\n"); exit(1); } // 把socket和socket地址结构绑定 if (bind(server_socket, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr))) { printf("Server Bind Port: %d Failed!\n", HELLO_WORLD_SERVER_PORT); exit(1); } // server_socket用于监听 if (listen(server_socket, LENGTH_OF_LISTEN_QUEUE)) { printf("Server Listen Failed!\n"); exit(1); } // 服务器端一直运行用以持续为客户端提供服务 while(1) {// 定义客户端的socket地址结构client_addr，当收到来自客户端的请求后，调用accept // 接受此请求，同时将client端的地址和端口等信息写入client_addr中 struct sockaddr_in client_addr; socklen_t length = sizeof(client_addr); // 接受一个从client端到达server端的连接请求,将客户端的信息保存在client_addr中 // 如果没有连接请求，则一直等待直到有连接请求为止，这是accept函数的特性，可以 // 用select()来实现超时检测 // accpet返回一个新的socket,这个socket用来与此次连接到server的client进行通信 // 这里的new_server_socket代表了这个通信通道 int new_server_socket = accept(server_socket, (struct sockaddr*)&client_addr, &length); printf("连接到客户端\n"); if (new_server_socket < 0) { printf("Server Accept Failed!\n"); } //添加进程相关代码 pthread_t pid; if(pthread_create(&pid, NULL, process_client,(void *) &new_server_socket) < 0){ printf("pthread_create error\n"); } }// close(server_socket);}void *process_client(void *new_server_socket){ int sockid=*(int *)new_server_socket; FILE *fp; //接受来自客户端的文件 char buffer[BUFFER_SIZE]; char file_name[FILE_NAME_MAX_SIZE]; bzero(buffer, sizeof(buffer)); int length=0; if(recv(sockid,buffer,BUFFER_SIZE, 0)==-1) { printf("接受文件名%s失败\n",buffer); } strcpy(file_name,buffer); strcat(file_name,"-server"); if((fp = fopen(file_name,"w"))==NULL) { printf("Failure to open %s\n",file_name); exit(0); } while( length = recv(sockid, buffer, BUFFER_SIZE, 0)) { if(length<0) { printf("接受文件出错\n"); exit(0); } if(fwrite(buffer,sizeof(char),length,fp)
实验截图
实验中的问题及解决
- 任务2中编译server.c时，出现错误：对‘pthread_create'未定义的引用
- 解决方法：编译时输入
gcc server.c -l pthread -o server
实验感想
通过本次实验我进一步学习了在刘念老师课堂上学习到的网络编程，也学习到了wc命令的使用，在解决问题的过程中了解了pthread 函数的用法。