Il Server oscuro - Il ritorno come scrivere un Socket Server in C

Un po' come Batman, sono tornato! Certo, lungi da me mettermi sullo stesso piano del mitico Cavaliere Oscuro, ma questo è il mio blog e qualche licenza posso permettermela, no?.

Non è un Blog di Cinema questo, neh?

Come si intuisce dal titolo riprendiamo la nostra C-adventure parlando di Socket Server (o TCP Server, fa lo stesso). Spero che tutti sappiate cos'è, se no vi consiglio una utile lettura con tanto di esempio (ma il mio esempio è meglio!), così non perdo tempo e posso passare direttamente al codice. Eccolo!

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <errno.h>

#define BACKLOG   10      // per listen()
#define MYBUFSIZE 1024

int main(int argc, char *argv[])
{
    // test argomenti
    if (argc != 2) {
        // errore args
        printf("%s: numero argomenti errato\n", argv[0]);
        printf("uso: %s port [i.e.: %s 9999]\n", argv[0], argv[0]);
        return EXIT_FAILURE;
    }

    // crea un socket
    int my_socket;
    if ((my_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
        // errore socket()
        printf("%s: could not create socket (%s)\n", argv[0], strerror(errno));
        return EXIT_FAILURE;
    }

    // prepara la struttura sockaddr_in per questo server
    struct sockaddr_in server;          // (local) server socket info
    server.sin_family = AF_INET;
    server.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    server.sin_port = htons(atoi(argv[1]));

    // bind informazioni del server al socket
    if (bind(my_socket, (struct sockaddr *)&server, sizeof(server)) < 0) {
        // errore bind()
        printf("%s: bind failed (%s)", argv[0], strerror(errno));
        return EXIT_FAILURE;
    }

    // start ascolto con una coda di max BACKLOG connessioni
    if (listen(my_socket, BACKLOG) < 0) {
        // errore listen()
        printf("%s: listen failed (%s)\n", argv[0], strerror(errno));
        return EXIT_FAILURE;
    }

    // accetta connessioni da un client entrante
    printf("%s: attesa connessioni entranti...\n", argv[0]);
    socklen_t socksize = sizeof(struct sockaddr_in);
    struct sockaddr_in client;          // (remote) client socket info
    int client_sock;
    if ((client_sock = accept(my_socket, (struct sockaddr *)&client, &socksize)) < 0) {
        // errore accept()
        printf("%s: accept failed (%s)\n", argv[0], strerror(errno));
        return EXIT_FAILURE;
    }

    // loop di ricezione messaggi dal client
    int read_size;
    char client_msg[MYBUFSIZE];
    while ((read_size = recv(client_sock, client_msg, MYBUFSIZE, 0)) > 0 ) {
        // send messaggio di ritorno al client
        printf("%s: ricevuto messaggio dal sock %d: %s\n", argv[0], client_sock, client_msg);
        char server_msg[MYBUFSIZE];
        sprintf(server_msg, "mi hai scritto: %s", client_msg);
        write(client_sock, server_msg, strlen(server_msg));

        // clear buffer
        memset(client_msg, 0, MYBUFSIZE);
    }

    // loop terminato: test motivo
    if (read_size < 0) {
        // errore recv()
        printf("%s: recv failed\n", argv[0]);
        return EXIT_FAILURE;
    }
    else if (read_size == 0) {
        // Ok: il client si è disconnesso
        printf("%s: client disconnected\n", argv[0]);
    }

    // esco con Ok
    return EXIT_SUCCESS;
}

Ok, come vedete è ampiamente commentato e quindi è auto-esplicativo, per cui non mi dilungherò sulle singole istruzioni e/o gruppi di istruzioni (leggete i commenti! sono li per quello!), ma aggiungerò, solo, qualche dettaglio strutturale.

la struttura è quella classica e basica di un Socket Server:

1. socket() - crea un socket
2. prepara la struttura sockaddr_in per questo server
3. bind() - bind informazioni del server al socket
4. listen() - start ascolto con una coda di max BACKLOG connessioni
5. accept() - accetta connessioni da un client entrante
6. recv() - loop di ricezione messaggi dal client

ovviamente esistono varianti di questa struttura, ma questa è quella classica. In quest'esempio, che ho scritto e testato appositamente per il blog (beh, in realtà ho adattato/modificato ad uso blog un po' di codice che ho scritto per lavoro, non è certo il primo Socket Server che scrivo!), nel loop di lettura c'è il re-invio al Client del messaggio ricevuto: sorpresa! Nel prossimo post vedremo il Client, così chiudiamo il cerchio e potremo testare sul serio una conversazione Client/Server.

Notare, poi, che il main() inizia con un bel test sugli argomenti con eventuale esempio di uso in caso di errore: questo dà la opportuna aria professionale al codice e non dovrebbe mai mancare in una applicazione di questo tipo.

Dal punto di vista strettamente stilistico ho scritto questo codice non rispettando il mio stile preferito (ci sono multipli punti di uscita) ma per un programma quasi-sequenziale come questo non è uno stile disprezzabile, e poi... mi è venuto così! Del resto a suo tempo avevo detto che ci vuole un po' di elasticità, mai essere troppo rigidi.

Un ultimo accenno sulla #define BACKLOG: trovare il valore adatto è un argomento quasi filosofico, per cui vi rimando a una ottima descrizione che ho trovato in linea. Ci rivediamo per il Client e, come sempre, non trattenete il respiro nell'attesa...

Ciao e al prossimo post!