20165310 实验三-并发程序

任务一：学习使用Linux命令wc(1)

wc(1)
- 命令的作用：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。
- man方法查询结果：
- 利用wc命令统计文档text1.txt和text2.txt的字数，并且作为接下来实验正确性的判断标准

任务二：基于Linux Socket程序设计实现wc（1）服务器和客户端

实验要求
- 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

实验程序

客户端：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")

#define MY_PORT 165310
#define DEST_IP "172.20.10.4"
int main()
{
    SOCKET con_socket;
    struct sockaddr_in remote_addr;
    char buffer[1024];
    char file_name[100];
    char readch;
    int i;

    WSADATA wsaDate;

    WSAStartup(MAKEWORD(1,1),&wsaDate);

    memset(file_name,0,sizeof(file_name));
    memset(buffer,0,sizeof(buffer));

    remote_addr.sin_family=AF_INET;
    remote_addr.sin_port=htons(MY_PORT);
    remote_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(DEST_IP);

    con_socket=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    if(con_socket==-1)
    {
        printf("Client socket failed!");
        exit(0);
    }

    printf("Please Input File Name:\n");
    scanf("%s", file_name);

    if(connect(con_socket,(struct sockaddr*)&remote_addr,sizeof(struct sockaddr))==-1)
    {
        printf("Client connet failed!");
    }
    else
    {
        FILE *fp=fopen(file_name,"r");
        if(fp==NULL)
        {
            printf("%s File not Found!\n",file_name);
        }
        else
        {
            while((readch=fgetc(fp))!=EOF)
            {
                if(i<1024)
                {
                    buffer[i]=readch;
                    i++;
                }
                else
                {
                    i=0;
                    int n=send(con_socket, buffer, 1024, 0);
                    if(n==-1)
                    {
                        printf("Send File Error!\n");
                    }
                }
            }
            fclose(fp);
            printf("File:%s Transfer Finished!\n", file_name);
        }
        fclose(fp);
        long wordscount;
        recv(con_socket, &wordscount, sizeof(long), 0);
        printf("%ld\n", wordscount);
    }
    closesocket(con_socket);

    WSACleanup();
    return 0;
}

服务器：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>

#define MYPORT 165310

void main()
{
	int server_socket, client_socket;
	struct sockaddr_in my_addr;
	struct sockaddr_in remote_addr;

	char buffer[BUFSIZ];
	memset(&my_addr, 0, sizeof(my_addr));
	my_addr.sin_family=AF_INET;
	my_addr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;
	my_addr.sin_port=htons(MYPORT);

	if((server_socket=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 		0))==-1)	  
    {
		perror("socket");
	}

	if(bind(server_socket, (struct sockaddr 			*)&my_addr, sizeof(struct sockaddr))<0)
	{
		perror("bind");
	}
	listen(server_socket, 5);
	int addrlen=sizeof(struct sockaddr_in); 
	while(1)
	{
		if((client_socket
            =accept(server_socket, (struct sockaddr *)&remote_addr, &addrlen))<0)
    	{
			perror("accept");
		}
        printf("accept client %s\n", inet_ntoa(remote_addr.sin_addr));
		int len, i;
		long wordscount=0;
		int flag=1;
		while(1)
        {
			if((len=recv(client_socket, buffer, 1024, 				0))>0)
            {
				for(i=0; i<len; i++)
                {
					if(flag==0)
                    {
						switch(buffer[i])
                        {
							case ' ':
								wordscount++;
								break;
							case '\n':
								wordscount++;
								break;
							case '\r':
                                wordscount++;
                                break;
							default:
								break;
						}
					}
    		if(buffer[i]== ' ' || buffer[i]=='\n' || 				buffer[i]=='\r') flag=1;
   	    	else flag=0;
    			}
			}
			if(len<1024) break;
		}
		send(client_socket, &wordscount, sizeof(long), 			0);
		close(client_socket);
	}
	close(server_socket);
}

实验结果截图

任务三：多线程实现wc

实验要求

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

实验程序

客户端：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")

#define MY_PORT 165310
#define DEST_IP "172.20.10.4"
int main()
{
    SOCKET con_socket;
    struct sockaddr_in remote_addr;
    char buffer[1024];
    char file_name[100];
    char readch;
    int i;

    WSADATA wsaDate;

    WSAStartup(MAKEWORD(1,1),&wsaDate);

    memset(file_name,0,sizeof(file_name));
    memset(buffer,0,sizeof(buffer));

    remote_addr.sin_family=AF_INET;
    remote_addr.sin_port=htons(MY_PORT);
    remote_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(DEST_IP);

    con_socket=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    if(con_socket==-1)
    {
        printf("Client socket failed!");
        exit(0);
    }

    printf("Please Input File Name:\n");
    scanf("%s", file_name);

    if(connect(con_socket,(struct sockaddr*)&remote_addr,sizeof(struct sockaddr))==-1)
    {
        printf("Client connet failed!");
    }
    else
    {
        FILE *fp=fopen(file_name,"r");
        if(fp==NULL)
        {
            printf("%s File not Found!\n",file_name);
        }
        else
        {
            while((readch=fgetc(fp))!=EOF)
            {
                if(i<1024)
                {
                    buffer[i]=readch;
                    i++;
                }
                else
                {
                    i=0;
                    int n=send(con_socket, buffer, 1024, 0);
                    if(n==-1)
                    {
                        printf("Send File Error!\n");
                    }
                }
            }
            fclose(fp);
            printf("File:%s Transfer Finished!\n", file_name);
        }
        fclose(fp);
        long wordscount;
        recv(con_socket, &wordscount, sizeof(long), 0);
        printf("%ld\n", wordscount);
    }
    closesocket(con_socket);

    WSACleanup();
    return 0;
}

服务器：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
pthread_mutex_t counter_mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

#define MY_PORT 165310

typedef struct socket_counter
{
    SOCKET send_socket;
    char buffer[1024];
}socket_counter;

void my_wc(socket_counter *my_counter);
int main()
{
    SOCKET listen_socket;//声明Socket接口变量
    struct sockaddr_in my_addr;//声明Socket地址变量
    int dummy,rev_length;
    //char buffer[1024];
    char file_name[100];
    pthread_t t;
    socket_counter *my_counter;

    WSADATA wsaDate;

    WSAStartup(MAKEWORD(1,1),&wsaDate);//启动版本

    listen_socket=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//声明为IPV4的TCP

    my_addr.sin_family=AF_INET;//IPV4
    my_addr.sin_port=htons(MY_PORT);//端口
    my_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);//可以连接任一电脑

    dummy = sizeof(SOCKADDR);
    memset(file_name,0,sizeof(file_name));

    if( bind(listen_socket,(struct sockaddr*)&my_addr,sizeof(struct sockaddr))<0)//绑定本地IP与Socket
    {
       printf("Server Bind error!\n");
    }

    if(listen(listen_socket,5)<0)//等待序列，默认队列最多为5个请求
    {
        printf("Server Listen error!\n");
    }

    while(1)
    {
        my_counter->send_socket=accept(listen_socket,NULL,&dummy);//listen函数创建等待队列后，accept函数处理客户端发来的连接请求
        if(my_counter->send_socket==-1)
        {
            printf("Server Accept failed!\n");
            break;
        }
        printf("Accept success!\n");
        pthread_create(&t, NULL, &my_wc,my_counter);
        pthread_join(&t, NULL);
    }
    closesocket(listen_socket);//依次关闭连接
    WSACleanup();//清除
    return 0;
}
void my_wc(socket_counter *my_counter){
    pthread_mutex_lock( &counter_mutex );
    int len, i;
    long wordscount=0;
    int flag=1;
    while(1)
    {
        if((len=recv(my_counter->send_socket, my_counter->buffer, 1024, 0))>0)
        {
            for(i=0; i<len; i++)
            {
                if(flag==0)
                {
                    switch(my_counter->buffer[i])
                    {
                        case ' ':
                            wordscount++;
                            break;
                        case '\n':
                            wordscount++;
                            break;
                        case '\r':
                            wordscount++;
                            break;
                        default:
                            break;
                    }
                }
                if(my_counter->buffer[i]== ' ' || my_counter->buffer[i]=='\n' || my_counter->buffer[i]=='\r')
                    flag=1;
                else
                    flag=0;
            }
        }
        if(len<1024) break;
    }
    send(my_counter->send_socket, &wordscount, sizeof(long), 0);
    close(my_counter->send_socket);
    pthread_mutex_unlock( &counter_mutex );
}

运行结果截图
C语言多线程函数
- 多线程变量声明：pthread_t <变量名>
- 创建线程的函数pthread_create：
  
  函数声明：int pthread_create(pthread_t *tidp,const pthread_attr_t *attr,(void*)(*start_rtn)(void*),void *arg);
  
  函数说明：类Unix操作系统（Unix、Linux、Mac OS X等）的创建线程的函数。它的功能是创建线程（实际上就是确定调用该线程函数的入口点），在线程创建以后，就开始运行相关的线程函数。表示成功，返回0；表示出错，返回表示-1。
  
  参数说明：第一个参数为指向线程标识符的指针。第二个参数用来设置线程属性。第三个参数是线程运行函数的起始地址。最后一个参数是运行函数的参数。
- 线程回收函数pthread_join:
  
  函数声明： int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
  
  函数说明：以阻塞的方式等待thread指定的线程结束。当函数返回时，被等待线程的资源被收回。如果线程已经结束，那么该函数会立即返回。 0代表成功。失败，返回的则是错误号。
  
  参数说明：第一个参数为线程标识符，即线程ID，标识唯一线程。第二个参数为用户定义的指针，用来存储被等待线程的返回值。
- 互斥锁函数pthread_mutex_lock：
  
  函数声明：int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);
  
  函数说明：线程调用该函数让互斥锁上锁，如果该互斥锁已被另一个线程锁定和拥有，则调用该线程将阻塞，直到该互斥锁变为可用为止。成功完成之后会返回零。其他任何返回值都表示出现了错误。

遇到问题与解决方法

pthread_create函数传参只能传一个值，然而程序中需要传入两个值

解决方法：利用C语言结构体，传入结构体作为唯一参数
计算出单词个数不正确，少于正确值

解决方法：只计算了空格，没有计算'\n'、'\r'等特殊字符

posted @ 2018-11-18 13:20 AOI 阅读(172) 评论(0) 编辑收藏举报

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Jessica

20165310 实验三-并发程序

20165310 实验三-并发程序

任务一：学习使用Linux命令wc(1)

wc(1)

任务二：基于Linux Socket程序设计实现wc（1）服务器和客户端

实验要求

实验程序

实验结果截图

任务三：多线程实现wc

实验要求

实验程序

运行结果截图

C语言多线程函数

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