C - プロセス間通信 - お話は楽しい(サーバーとクライアント、読み込み、ソケット、BLAB(bind, listen, accept, begin), データストリーム、エラー処理)

Head First C
原著

開発環境

• OS: macOS High Sierra - Apple
• IDE(統合開発環境): Xcode - Apple
• プログラミング言語: C

Head First C ―頭とからだで覚えるCの基本 (David Griffiths (著)、Dawn Griffiths (著)、中田 秀基 (監修)、木下 哲也 (翻訳)、オライリージャパン)の11章(プロセス間通信 - お話は楽しい)、長いエクササイズ(p. 480)を取り組んでみる。

長いエクササイズ(p. 480)

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//  main.c
//  sample1
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//  Created by kamimura on 2018/02/28.
//  Copyright © 2018 kamimura. All rights reserved.
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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdbool.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>

int catch_signal(int sig, void (*handler)(int)) {
    struct sigaction action;
    action.sa_handler = handler;
    sigemptyset(&action.sa_mask);
    action.sa_flags = 0;
    return sigaction(sig, &action, NULL);
}

int read_in(int socket, char *buf, int len) {
    char *s = buf;
    int slen = len;
    int c = (int)recv(socket, s, slen, 0);
    while (c > 0 && s[c - 1] != '\n') {
        s += c;
        slen -= c;
        c = (int)recv(socket, s, slen, 0);
    }
    if (c < 0) {
        return c;
    } else if (c == 0) {
        buf[0] = '\0';
    } else {
        s[c - 1] = '\0';
    }
    return len - slen;
}
int listener_d;

void handle_shutdown(int sig) {
    if (listener_d) {
        close(listener_d);
    }
    fprintf(stderr, "さようなら！\n");
    exit(0);
}

void error(char *msg) {
    fprintf(stderr, "%s: %s\n", msg, strerror(errno));
    exit(1);
}

int open_listener_socket() {
    int s = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (s == -1) {
        error("ソケットを開ません");
    }
    return s;
}

void bind_to_port(int socket, int port) {
    struct sockaddr_in name;
    name.sin_family = PF_INET;
    name.sin_port = (in_port_t)htons(port);
    name.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    int reuse = 1;
    if (setsockopt(socket, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (char *)&reuse, sizeof(int)) == -1) {
        error("ソケットに再利用オプションを設定できません。");
    }
    int c = bind(socket, (struct sockaddr *) &name, sizeof(name));
    if (c == -1) {
        error("ソケットにバインドできません");
    }
}

int say(int socket, char *s) {
    int result = (int)send(socket, s, strlen(s), 0);
    if (result == -1) {
        fprintf(stderr, "%s: %s\n", "クライアントとの通信エラー", strerror(errno));
    }
    return result;
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
    catch_signal(SIGINT, handle_shutdown);
    listener_d = open_listener_socket();
    bind_to_port(listener_d, 30000);
    if (listen(listener_d, 10) == -1) {
        error("接続待ちできません");
    }
    puts("接続を待っています。");
    while (true) {
        struct sockaddr_storage cliend_addr;
        unsigned int address_size = sizeof(cliend_addr);
        int connect_d = accept(listener_d, (struct sockaddr*)&cliend_addr, &address_size);
        if (connect_d == -1) {
            error("第二のソケットを開ません");
        }
        if (say(connect_d, "Knock! Knock!\r\n") != -1) {
            char msg[255];
            read_in(connect_d, msg, sizeof(msg));
            if (strncmp(msg, "Who's there?", 12)) {
                say(connect_d, "入力が違います\r\n");
            } else {
                say(connect_d, "Oscar\r\n");
                read_in(connect_d, msg, sizeof(msg));
                if (strncmp(msg, "Oscar who?", 10)) {
                    say(connect_d, "入力が違います\r\n");
                } else {
                    say(connect_d, "oscar silly question, you get a silly answer");
                }
            }
        }
        close(connect_d);
    }
    return 0;
}

入出力結果(Terminal)

$ ./server 
接続を待っています。
  C-c C-cさようなら！
$