【问题标题】:File transfer server/client using socket使用套接字的文件传输服务器/客户端
【发布时间】:2012-06-30 13:14:48
【问题描述】:

我正在尝试在服务器和客户端之间进行文件传输,但效果很差。基本上需要发生的是:
1)客户端向服务器发送一个txt文件(我称之为“quotidiani.txt”)
2)服务器将其保存在另一个txt文件中(“receive.txt”)
3)服务器在其上运行一个脚本,修改它并用另一个名称(“output.txt”)保存它
4)服务器将文件发送回客户端,客户端使用名称(final.txt)保存它(在同一个套接字上)

问题是第一个文件 (quotidiani.txt) 只读取了一小部分,然后出现了一些错误。我希望有人能帮助我理解并纠正我的错误。

这是我的代码:

client.c:

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/socket.h>
#include <signal.h>
#include <ctype.h>          
#include <arpa/inet.h>
#include <netdb.h>

#define PORT 20000
#define LENGTH 512 


void error(const char *msg)
{
    perror(msg);
    exit(1);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    /* Variable Definition */
    int sockfd; 
    int nsockfd;
    char revbuf[LENGTH]; 
    struct sockaddr_in remote_addr;

    /* Get the Socket file descriptor */
    if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
    {
        fprintf(stderr, "ERROR: Failed to obtain Socket Descriptor! (errno = %d)\n",errno);
        exit(1);
    }

    /* Fill the socket address struct */
    remote_addr.sin_family = AF_INET; 
    remote_addr.sin_port = htons(PORT); 
    inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &remote_addr.sin_addr); 
    bzero(&(remote_addr.sin_zero), 8);

    /* Try to connect the remote */
    if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&remote_addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1)
    {
        fprintf(stderr, "ERROR: Failed to connect to the host! (errno = %d)\n",errno);
        exit(1);
    }
    else 
        printf("[Client] Connected to server at port %d...ok!\n", PORT);

    /* Send File to Server */
    //if(!fork())
    //{
        char* fs_name = "/home/aryan/Desktop/quotidiani.txt";
        char sdbuf[LENGTH]; 
        printf("[Client] Sending %s to the Server... ", fs_name);
        FILE *fs = fopen(fs_name, "r");
        if(fs == NULL)
        {
            printf("ERROR: File %s not found.\n", fs_name);
            exit(1);
        }

        bzero(sdbuf, LENGTH); 
        int fs_block_sz; 
        while((fs_block_sz = fread(sdbuf, sizeof(char), LENGTH, fs)) > 0)
        {
            if(send(sockfd, sdbuf, fs_block_sz, 0) < 0)
            {
                fprintf(stderr, "ERROR: Failed to send file %s. (errno = %d)\n", fs_name, errno);
                break;
            }
            bzero(sdbuf, LENGTH);
        }
        printf("Ok File %s from Client was Sent!\n", fs_name);
    //}

    /* Receive File from Server */
    printf("[Client] Receiveing file from Server and saving it as final.txt...");
    char* fr_name = "/home/aryan/Desktop/progetto/final.txt";
    FILE *fr = fopen(fr_name, "a");
    if(fr == NULL)
        printf("File %s Cannot be opened.\n", fr_name);
    else
    {
        bzero(revbuf, LENGTH); 
        int fr_block_sz = 0;
        while((fr_block_sz = recv(sockfd, revbuf, LENGTH, 0)) > 0)
        {
            int write_sz = fwrite(revbuf, sizeof(char), fr_block_sz, fr);
            if(write_sz < fr_block_sz)
            {
                error("File write failed.\n");
            }
            bzero(revbuf, LENGTH);
            if (fr_block_sz == 0 || fr_block_sz != 512) 
            {
                break;
            }
        }
        if(fr_block_sz < 0)
        {
            if (errno == EAGAIN)
            {
                printf("recv() timed out.\n");
            }
            else
            {
                fprintf(stderr, "recv() failed due to errno = %d\n", errno);
            }
        }
        printf("Ok received from server!\n");
        fclose(fr);
    }
    close (sockfd);
    printf("[Client] Connection lost.\n");
    return (0);
}

server.c

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/socket.h>
#include <signal.h>
#include <ctype.h>          
#include <arpa/inet.h>
#include <netdb.h>

#define PORT 20000 
#define BACKLOG 5
#define LENGTH 512 

void error(const char *msg)
{
    perror(msg);
    exit(1);
}

int main ()
{
    /* Defining Variables */
    int sockfd; 
    int nsockfd; 
    int num;
    int sin_size; 
    struct sockaddr_in addr_local; /* client addr */
    struct sockaddr_in addr_remote; /* server addr */
    char revbuf[LENGTH]; // Receiver buffer

    /* Get the Socket file descriptor */
    if((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1 )
    {
        fprintf(stderr, "ERROR: Failed to obtain Socket Descriptor. (errno = %d)\n", errno);
        exit(1);
    }
    else 
        printf("[Server] Obtaining socket descriptor successfully.\n");

    /* Fill the client socket address struct */
    addr_local.sin_family = AF_INET; // Protocol Family
    addr_local.sin_port = htons(PORT); // Port number
    addr_local.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // AutoFill local address
    bzero(&(addr_local.sin_zero), 8); // Flush the rest of struct

    /* Bind a special Port */
    if( bind(sockfd, (struct sockaddr*)&addr_local, sizeof(struct sockaddr)) == -1 )
    {
        fprintf(stderr, "ERROR: Failed to bind Port. (errno = %d)\n", errno);
        exit(1);
    }
    else 
        printf("[Server] Binded tcp port %d in addr 127.0.0.1 sucessfully.\n",PORT);

    /* Listen remote connect/calling */
    if(listen(sockfd,BACKLOG) == -1)
    {
        fprintf(stderr, "ERROR: Failed to listen Port. (errno = %d)\n", errno);
        exit(1);
    }
    else
        printf ("[Server] Listening the port %d successfully.\n", PORT);

    int success = 0;
    while(success == 0)
    {
        sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);

        /* Wait a connection, and obtain a new socket file despriptor for single connection */
        if ((nsockfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&addr_remote, &sin_size)) == -1) 
        {
            fprintf(stderr, "ERROR: Obtaining new Socket Despcritor. (errno = %d)\n", errno);
            exit(1);
        }
        else 
            printf("[Server] Server has got connected from %s.\n", inet_ntoa(addr_remote.sin_addr));

        /*Receive File from Client */
        char* fr_name = "/home/aryan/Desktop/receive.txt";
        FILE *fr = fopen(fr_name, "a");
        if(fr == NULL)
            printf("File %s Cannot be opened file on server.\n", fr_name);
        else
        {
            bzero(revbuf, LENGTH); 
            int fr_block_sz = 0;
            while((fr_block_sz = recv(nsockfd, revbuf, LENGTH, 0)) > 0) 
            {
                int write_sz = fwrite(revbuf, sizeof(char), fr_block_sz, fr);
                if(write_sz < fr_block_sz)
                {
                    error("File write failed on server.\n");
                }
                bzero(revbuf, LENGTH);
                if (fr_block_sz == 0 || fr_block_sz != 512) 
                {
                    break;
                }
            }
            if(fr_block_sz < 0)
            {
                if (errno == EAGAIN)
                {
                    printf("recv() timed out.\n");
                }
                else
                {
                    fprintf(stderr, "recv() failed due to errno = %d\n", errno);
                    exit(1);
                }
            }
            printf("Ok received from client!\n");
            fclose(fr); 
        }

        /* Call the Script */
        system("cd ; chmod +x script.sh ; ./script.sh");

        /* Send File to Client */
        //if(!fork())
        //{
            char* fs_name = "/home/aryan/Desktop/output.txt";
            char sdbuf[LENGTH]; // Send buffer
            printf("[Server] Sending %s to the Client...", fs_name);
            FILE *fs = fopen(fs_name, "r");
            if(fs == NULL)
            {
                fprintf(stderr, "ERROR: File %s not found on server. (errno = %d)\n", fs_name, errno);
                exit(1);
            }

            bzero(sdbuf, LENGTH); 
            int fs_block_sz; 
            while((fs_block_sz = fread(sdbuf, sizeof(char), LENGTH, fs))>0)
            {
                if(send(nsockfd, sdbuf, fs_block_sz, 0) < 0)
                {
                    fprintf(stderr, "ERROR: Failed to send file %s. (errno = %d)\n", fs_name, errno);
                    exit(1);
                }
                bzero(sdbuf, LENGTH);
            }
            printf("Ok sent to client!\n");
            success = 1;
            close(nsockfd);
            printf("[Server] Connection with Client closed. Server will wait now...\n");
            while(waitpid(-1, NULL, WNOHANG) > 0);
        //}
    }
}

【问题讨论】:

标签: c linux file sockets


【解决方案1】:

这里好像少了一个讨论点,所以想在这里提一下。

让我们快速了解 TCP 的数据传输。有三个步骤 a)连接建立,b)数据传输,c)连接终止

现在,客户端通过 TCP 套接字向服务器发送文件。

服务器对文件进行一些处理并将其发送回客户端。

现在需要完成所有 3 个步骤。连接建立是通过调用 connect 来完成的。 数据读取/写入由此处的接收/发送完成,连接终止由关闭完成。

这里的服务器正在使用recv循环读取数据。 现在循环何时结束?当 recv 返回 0 或可能小于 0 时出错。 recv什么时候返回0? -> 当对方关闭连接时。 (当 TCP FIN 段已被本方接收时)。

所以在这段代码中,当客户端完成发送文件时,我使用了一个关闭函数,它从客户端发送 FIN 段,服务器的 recv 现在可以返回 0,程序继续。(中途关闭,因为客户端还需要随后读取数据)。

(只是为了理解,请注意 TCP 的连接建立是 3 次握手和 连接终止是 4 次握手。)

同样,如果你忘记关闭服务器端的连接套接字,客户端的 recv 也会永远阻塞。 我认为这就是您提到的有时使用 ctrl c 停止客户端的原因。

你可以请。请参阅任何标准网络书籍或 rfc http://www.ietf.org/rfc/rfc793.txt 以了解有关 TCP 的更多信息

我已经粘贴了修改后的代码,也很少添加一些cmets,

希望这个解释会有所帮助。

修改客户端代码:

 while((fs_block_sz = fread(sdbuf, sizeof(char), LENGTH, fs)) > 0)
    {
        if(send(sockfd, sdbuf, fs_block_sz, 0) < 0)
        {
            fprintf(stderr, "ERROR: Failed to send file %s. (errno = %d)\n", fs_name, errno);
            exit(1);
        }
        bzero(sdbuf, LENGTH);
    }

 /*Now we have sent the File's data, what about server's recv?
 Recv is blocked  and waiting for data to arrive or if the protocol
 stack receives a TCP FIN segment ..then the recv will return 0 and
 the server code can continue */
 /*Sending the TCP FIN segment by shutdown and this is half way
 close, since the client also needs to read data subsequently*/

 shutdown(sockfd, SHUT_WR);
 printf("Ok File %s from Client was Sent!\n", fs_name);

【讨论】:

  • 非常感谢您的帮助!我将把它添加到我的客户端,看看它是如何工作的。
【解决方案2】:

一些没有特定顺序的cmets:

  • 您经常错过了解确切错误的机会:

    if(listen(sockfd,BACKLOG) == -1)
    {
        printf("ERROR: Failed to listen Port %d.\n", PORT);
        return (0);
    }
    

    这个块绝对应该包含perror("listen") 或类似的东西。当错误详细信息将通过errno 报告时,始终在每个错误处理块中包含perror()strerror()。有确切的失败原因可以为您节省编程时间,并在将来出现问题时为您和您的用户节省时间。

  • 您的错误处理需要进一步标准化:

    if((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1 )
    {
        printf("ERROR: Failed to obtain Socket Descriptor.\n");
        return (0);
    }
    

    这应该return 0,因为这将向shell 发出信号,表明程序运行完成而没有错误。你应该return 1(或使用EXIT_SUCCESSEXIT_FAILURE)来表示异常退出。

     else 
        printf("[Server] Server has got connected from %s.\n", inet_ntoa(addr_remote.sin_addr));
    
     /*Receive File from Client */
    

    在前面的块中,您遇到了错误条件,但仍继续执行。这是获得非常不良行为的快速方法。这应该重新启动主服务器循环或退出子进程或类似的东西。 (取决于您是否保留多进程服务器。)

    if(!fork())
    {
    

    前面的块忘记考虑fork() 失败fork() 可以而且确实会失败——尤其是在大学常见的共享托管环境中——所以你应该为来自fork() 的完整、复杂的三个可能返回值做好准备:失败,孩子,父母。

  • 您似乎在不加选择地使用fork();您的客户端和服务器都非常简单,它们的设计运行方式意味着它们不能用于同时为多个客户端提供服务。您可能应该为每个进程都坚持一个进程,至少在算法被完美调试并且您找到同时运行多个客户端的方法之前。我预计这是您现在遇到的问题的根源。

  • 你需要使用函数来封装细节;编写一个连接到服务器的函数、一个发送文件的函数、一个写入文件的函数等。编写一个函数来处理复杂的部分写入。 (我特别推荐从Advanced Programming in the Unix Environment 本书的源代码中窃取writen 函数。文件lib/writen.c。)如果您正确编写函数,您可以在客户端和服务器中重复使用它们。 (例如将它们放在utils.c 中并编译gcc -o server server.c utils.c 之类的程序。)

    拥有每个只做一件事的较小功能将使您可以一次专注于少量代码为每个功能编写少量测试,以帮助您缩小哪些代码部分仍需要改进.

【讨论】:

  • 嘿,谢谢你的提示。我真的不喜欢编程,这可能就是我不擅长编程的原因。无论如何,我想变得更好,所以我会尝试遵循您的提示。如果您不介意,您能否详细说明“看来您正在不分青红皂白地使用 fork() ......”的部分?我不认为我正在为多个客户提供服务,我只调用 ./client 一次,它应该自行进行。我怎样才能坚持一个过程?再次感谢! PS:这里是凌晨4点,所以如果你回答是可能的,我不会回复,不要私信!
  • 想想fork() 做了什么——它给你一个程序的副本。为什么您的客户需要自己的副本?为什么您的服务器需要自己的副本?您可以完全从两个程序中删除fork() 而不会产生不良影响。 (这会使对程序的推理变得容易得多。)
  • 我将首先提醒您我发现了这段代码。我没有写,也没有想太多(这是说我所说的可能是错误的),但是如果我不使用叉子,我怎么能找到孩子( )?据我所知(我知道的不多),当服务器接受一个连接时,它会创建一个新的套接字(所以是一个新进程)来管理客户端连接,所以我使用分叉的结果来实现它。或者也许我只是弄错了,我真的不知道。
  • 不需要为每个套接字创建一个新进程。这既不会自动发生,也不希望将程序的生命周期与网络联系起来。在创建小型而简单的服务器时,可以为每个正在服务的客户端创建一个新进程,但是对于设计为仅处理一个客户端的服务器来说,您不需要这种复杂性。 (就目前而言,运行具有确切名称文件的脚本的程序规范使得为多个客户端提供服务是不可能的。)
  • 我认为理论上服务器可以处理不同的客户端,服务器只是为每个人做同样的事情,他读取一个文件并发送回另一个文件,由客户端(用户)指定路径名文件。该脚本只计算文件中不同单词的出现,所以我认为多个人可以使用它(不是很有趣或任何东西,我的意思是使用它来使用它)。除此之外,您是否有机会向我指出一些手册或其他东西来处理没有叉子的客户?或者指出一个好的方向,因为我不知道我该怎么做。
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