Unix系统下异步I/O与TCP套接字详解
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更新于2024-07-17
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"《通过套接字使用TCP在Unix系统中的实践》是一份详尽的文档，主要针对Unix系统中的套接字编程，特别是异步I/O的应用。本文档首先从基础的Unix文件I/O操作入手，介绍了如何在操作系统级别进行文件读写操作。接着，它深入探讨了如何利用套接字（socket）技术在TCP/IP网络环境中进行通信，重点讲解了TCP协议的工作原理和在网络编程中的应用。
第三部分是文章的核心内容，它强调了非阻塞I/O（Non-blocking I/O）在提高性能方面的优势。作者通过一个实际的例子——异步版本的finger客户端，展示了如何利用非阻塞I/O避免长时间阻塞，从而实现更高效的并发处理。在现代多线程或多进程编程中，这种特性对于实时性和响应性至关重要。
文档假设读者已经熟悉C和C++这两种编程语言，特别是掌握了模板类的使用，因为异步编程常常涉及到这些高级特性。同时，能够熟练地在Unix系统上开发程序也是必要的。然而，对网络标准或底层Unix I/O的具体细节了解并非必需，作者会尽可能地引导读者理解核心概念。
文档中的类型设置规范也值得注意：斜体字（如open）表示Unix系统调用，而等宽字体（如nbytes）则用于标识C代码片段或C对象名，以帮助读者区分和理解不同类型的文本。
《通过套接字使用TCP在Unix系统中的实践》是一本实用的指南，适合那些希望扩展其网络编程技能，尤其是对异步I/O感兴趣的程序员阅读。无论是初学者还是有经验的开发者，都可以从中获取到提升性能和编写高效网络应用程序的关键知识。"
#define FINGER_PORT 79
#define bzero(ptr, size) memset (ptr, 0, size)
/* Create a TCP connection to host and port. Returns a file
* descriptor on success, -1 on error. */
int
tcpconnect (char *host, int port)
{
struct hostent *h;
struct sockaddr_in sa;
int s;
/* Get the address of the host at which to finger from the
* hostname. */
h = gethostbyname (host);
if (!h || h->h_length != sizeof (struct in_addr)) {
fprintf (stderr, "%s: no such host\n", host);
return -1;
}
/* Create a TCP socket. */
s = socket (AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
/* Use bind to set an address and port number for our end of the
* finger TCP connection. */
bzero (&sa, sizeof (sa));
sa.sin_family = AF_INET;
sa.sin_port = htons (0); /* tells OS to choose a port */
sa.sin_addr.s_addr = htonl (INADDR_ANY); /* tells OS to choose IP addr */
if (bind (s, (struct sockaddr *) &sa, sizeof (sa)) < 0) {
perror ("bind");
close (s);
return -1;
}
/* Now use h to set set the destination address. */
sa.sin_port = htons (port);
sa.sin_addr = *(struct in_addr *) h->h_addr;
/* And connect to the server */
if (connect (s, (struct sockaddr *) &sa, sizeof (sa)) < 0) {
perror (host);
close (s);
return -1;
}
return s;
}
int
main (int argc, char **argv)
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