C/C++实现简单高并发http服务器

news2025/1/11 2:50:05

基础知识

html，全称为html markup language，超文本标记语言。

http，全称hyper text transfer protocol，超文本传输协议。用于从万维网（WWW：World Wide Web）服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。

客户端请求的格式：

 

请求方法有：GET、POST等。URL：请求地址。协议版本：HTTP的版本。

服务器响应的格式：

 

-----响应代号代号描述
服务器上存在请求的内容，并可以响应给客户端200OK
客户端的请求有异常，方法有问题501Method Not Implemented
服务器收到请求后，因为自生的问题没法响应500Internal Server Error
请求的内容不存在404NOT FOUND
客户端发送的请求格式有问题等(一般不存在)400BAD REQUEST

http服务器实现

文件概念

文件的Inode元信息表示文件的索引节点，存储着文件的元信息，例如文件得创建者，文件创建日期，文件大小等。每个inode都有一个号码，操作系统用inode号码来识别不同的文件，使用命令ls -i可以查看inode号码。

stat函数

stat是C++用于读取文件资源管理器的库函数，头文件为：

#include<sys/stat.h>
#include<sys/types.h>
#include<unisted.h>
int stat(const char *path,struct stat *buf);
int fstat(int fd,struct stat *buf);
int lstat(const char *path,struct stat *buf);
parameter:
	path:文件路径
	buf:传入的保存文件状态的指针，用于保存文件的状态
	fd:文件描述符
	return:成功返回0，失败返回-1，并设置errno

stat的结构体内容如下所示：

struct stat {
    dev_t     st_dev;     /* ID of device containing file */
    ino_t     st_ino;     /* inode number */
    mode_t    st_mode;    /* S_ISREG(st_mode)  是一个普通文件  S_ISDIR(st_mode)  是一个目录*/
    nlink_t   st_nlink;   /* number of hard links */
    uid_t     st_uid;     /* user ID of owner */
    gid_t     st_gid;     /* group ID of owner */
    dev_t     st_rdev;    /* device ID (if special file) */
    off_t     st_size;    /* total size, in bytes */
    blksize_t st_blksize; /* blocksize for filesystem I/O */
    blkcnt_t  st_blocks;  /* number of 512B blocks allocated */
    time_t    st_atime;   /* time of last access */
    time_t    st_mtime;   /* time of last modification */
    time_t    st_ctime;   /* time of last status change */
};

 

并发和并行

并发与并行的区别简单来说所谓的并发指的是多个进程按照一定的时间间隔进行，只不过这个时间间隔很小，人类难以感受到而已，实际上在微观角度，进程的并发执行还是顺序执行。

高并发：高并发是互联网分布式框架设计中必须要考虑的因素之一，通常指的是，通过设计系统能够同时并行处理很多请求。

线程可以并行的执行任务

//头文件
#include<pthread.h>
//函数
int pthread_create(pthread_t *thread,const pthread_attr_t *attr,void *(*start_routine)(void *),void *arg);
pthread_t：当前Linux中可理解为：typedef unsigned long int pthread_t
args1:传出参数，保存系统为我们分配好的线程ID；
args2：通常传NULL，表示使用线程默认属性。若想使用具体属性也可以修改该参数。
args3：函数指针，指向线程主函数（线程体），函数运行结束，则线程结束。
args4：线程主函数执行期间所需要使用的函数。

在一个线程中调用pthread_create()创建新的线程后，当前线程从pthread_create()返回继续往下执行，而新的线程所执行的代码由我们传给pthread_create的函数指针start_routine决定。start_routine函数接收一个参数，是通过pthread_create的arg参数传递给它的，该参数的类型为void *，这个指针按什么类型解释由调用者自己定义。start_routine的返回值类型也是void *，这个指针的含义同样由调用者自己定义。start_routine返回时，这个线程就退出了，其它线程可以调用pthread_join得到start_routine的返回值。
pthread_create成功返回后，新创建的线程的id被填写到thread参数所指向的内存单元。
attr参数表示线程属性。

pthread_exit (status)

pthread_exit用于显式地退出一个线程。通常情况下，pthread_exit() 函数是在线程完成工作后无需继续存在时被调用。
如果 main() 是在它所创建的线程之前结束，并通过 pthread_exit() 退出，那么其他线程将继续执行。否则，它们将在 main() 结束时自动被终止。

gcc/g++ 编译时需要添加 -pthread进行编译。

gcc test.c -pthread -o test

简单的多线程实例：

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <pthread.h>
using namespace std;
#define NUM_THREADS     5
void *PrintHello(void *threadid)
{  
   // 对传入的参数进行强制类型转换，由无类型指针变为整形数指针，然后再读取
   int tid = *((int*)threadid);
   cout << "Hello Runoob! 线程 ID, " << tid << endl;
   pthread_exit(NULL);
}
int main ()
{
   pthread_t threads[NUM_THREADS];
   int indexes[NUM_THREADS];// 用数组来保存i的值
   int rc;
   int i;
   for( i=0; i < NUM_THREADS; i++ ){      
      cout << "main() : 创建线程, " << i << endl;
      indexes[i] = i; //先保存i的值
      // 传入的时候必须强制转换为void* 类型，即无类型指针        
      rc = pthread_create(&threads[i], NULL, 
                          PrintHello, (void *)&(indexes[i]));
      if (rc){
         cout << "Error:无法创建线程," << rc << endl;
         exit(-1);
      }
   }
   pthread_exit(NULL);
}

最终服务器代码：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/stat.h>
#include <ctype.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <errno.h>
#include<pthread.h>
#define SERVER_PORT 80
void do_http_request(int client_sock);
int get_line(int client_sock, char *buf, int size);
void do_http_response(int client_sock, const char *path);
void headers(int client_sock, FILE *resource);
void cat(int client_sock, FILE *resource);
void not_found(int client_sock);
void inner_error(int client_sock);
int main(void)
{
    int sock;
    struct sockaddr_in server_addr;
    sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    // printf("wait \n");
    bzero(&server_addr, sizeof(server_addr));
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    server_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
    bind(sock, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr));
    listen(sock, 128);
    printf("wait client connect\n");
    int done = 1;
    while (done)
    {
        struct sockaddr_in client;
        int client_sock, len, i;
        char client_ip[64];
        char buf[256];
        socklen_t client_addr_len;
        client_addr_len = sizeof(client);
        client_sock = accept(sock, (struct sockaddr *)&client, &client_addr_len);
        printf("client ip: %s \t port is : %d \n", inet_ntop(AF_INET, &client.sin_addr.s_addr, client_ip, sizeof(client_ip)), ntohs(client.sin_port));
        pthread_t tid;
		int* ptr_int=NULL;
		int err=0;
		ptr_int=(int*)malloc(sizeof(int));
		*ptr_int=client_sock;
		if(err=pthread_create(&tid,NULL,do_http_request,(void*)ptr_int)){
			printf(stderr,"cannot create thread. reason: %s\n",strerror(errno));
			if(ptr_int) free(ptr_int);
		}
        // do_http_request(client_sock);
        // close(client_sock);
    }
    close(sock);
    return 0;
}
void* do_http_request(void* p_client_sock)
{
    int len = 0;
    char buf[256], method[64], url[256], path[256];
    int client_sock=*(int *)p_client_sock;
    struct stat st;
    // http response struct: request_method url protocol_version \r\n
    len = get_line(client_sock, buf, sizeof(buf));
    if (len > 0)
    {
        int i = 0, j = 0;
        while (!isspace(buf[j]) && i < sizeof(method) - 1)
        {
            method[i] = buf[j];
            i++;
            j++;
        }
        // set end tag
        method[i] = '\0';
        printf("method: %s\n", method);
        // method is GET request
        if (strncasecmp(method, "GET", i) == 0)
        {
            printf("request method is GET\n");
            while (isspace(buf[j]))
            {
                j++;
            }
            i = 0;
            while (!isspace(buf[j]) && i < sizeof(url) - 1)
            {
                url[i] = buf[j];
                i++;
                j++;
            }
            url[i] = '\0';
            if (strncasecmp(url, "/favicon.ico", i) == 0)
            {
                strcpy(url, "/hello.html");
            }
            printf("url:%s\n", url);
            // read surplus request
            do
            {
                len = get_line(client_sock, buf, sizeof(buf));
                printf("%s\n", buf);
            } while (len > 0);
            // get local url file, and process ? in url, eg. url=128.0.0.2/hel.html?wang=dedefe
            char *pos = strchr(url, '?');
            if (pos)
            {
                // \0 represent string end tag
                *pos = '\0';
                printf("real url: %s\n", url);
            }
            sprintf(path, "./html_doc%s", url);
            printf("path:%s\n", path);
            // execute http response
            // if file is exist, to response 200, ok,and send html file,else response 404 NOT FOUND
            if (stat(path, &st) == -1)
            {
                printf("--------------------");
                fprintf(stderr, "stat %s failed. reason :%s\n", strerror(errno));
                not_found(client_sock);
            }
            else
            {
                printf("*****************");
                if (S_ISDIR(st.st_mode))
                {
                    strcat(path, "/index.html");
                }
                do_http_response(client_sock, path);
            }
        }
        else
        {
            // request method is not GET,read http head, and response client request
            fprintf(stderr, "warning, other request [%s]\n", method);
            do
            {
                len = get_line(client_sock, buf, sizeof(buf));
                printf("%s\n", buf);
            } while (len > 0);
            // unimplement()
        }
    }
    else
    {
        printf("method is error");
    }
    close(client_sock);
    if(p_client_sock) free(p_client_sock);
}
void do_http_response(int client_sock, const char *path)
{
    FILE *resource = NULL;
    resource = fopen(path, "r");
    if (resource == NULL)
    {
        not_found(client_sock);
        return;
    }
    // send http head
    headers(client_sock, resource);
    // send http body
    cat(client_sock, resource);
    // printf("end response!!!!");
    fclose(resource);
}
void headers(int client_sock, FILE *resource)
{
    struct stat st;
    int fileid = 0;
    char temp[64];
    char buf[1024] = {0};
    strcpy(buf, "HTTP/1.0 200 OK\r\n");
    strcat(buf, "Server: Martin Server\r\n");
    strcat(buf, "Content-Type: text/html\r\n");
    strcat(buf, "Connection: Close\r\n");
    fileid = fileno(resource);
    /* fstat: Get file attributes for the file, device, pipe, or socket
       that file descriptor FD is open on and put them in BUF.  */
    if (fstat(fileid, &st) == -1)
    {
        inner_error(client_sock);
    }
    snprintf(temp, 64, "Content-Length:%d\r\n\r\n", st.st_size);
    strcat(buf, temp);
    printf(stdout, "header: %s", buf);
    if (send(client_sock, buf, strlen(buf), 0) < 0)
    {
        fprintf(stderr, "send fail,data %s, reason %s", buf, strerror(errno));
    }
}
void cat(int client_sock, FILE *resource)
{
    char buf[1024];
    fgets(buf, sizeof(buf), resource);
    while (!feof(resource))
    {
        int len = write(client_sock, buf, strlen(buf));
        if (len < 0)
        {
            fprintf(stderr, "send boady error. reason %s\n", strerror(errno));
            break;
        }
        fprintf(stdout, "%s", buf);
        fgets(buf, sizeof(buf), resource);
    }
}
int get_line(int client_sock, char *buf, int size)
{
    int count = 0;
    char ch = '\0';
    int len = 0;
    while (count < size - 1 && ch != '\n')
    {
        len = read(client_sock, &ch, 1);
        if (len == 1)
        {
            if (ch == '\r')
                continue;
            else if (ch == '\n')
                break;
            buf[count] = ch;
            count++;
        }
        else if (len == -1)
        {
            perror("read fail");
            count = -1;
            break;
        }
        else
        {
            fprintf(stderr, "client close.\n");
            count = -1;
            break;
        }
    }
    if (count >= 0)
        buf[count] = '\0';
    return count;
}
void not_found(int client_sock)
{
    const char *reply = "HTTP/1.0 404 NOT FOUND\r\n\
Content-Type: text/html\r\n\
\r\n\
<HTML lang=\"zh-CN\">\r\n\
<meta content=\"text/html; charset=utf-8\" http-equiv=\"Content-Type\">\r\n\
<HEAD>\r\n\
<TITLE>NOT FOUND</TITLE>\r\n\
</HEAD>\r\n\
<BODY>\r\n\
	<P>文件不存在！\r\n\
    <P>The server could not fulfill your request because the resource specified is unavailable or none xistent.\r\n\
</BODY>\r\n\
</HTML>";
    int len = write(client_sock, reply, strlen(reply));
    fprintf(stdout, reply);
    if (len < 0)
    {
        fprintf(stderr, "send reply failed. reason: %s\n", strerror(errno));
    }
}
void inner_error(int client_sock)
{
    const char *reply = "HTTP/1.0 500 Internal Sever Error\r\n\
Content-Type: text/html\r\n\
\r\n\
<HTML lang=\"zh-CN\">\r\n\
<meta content=\"text/html; charset=utf-8\" http-equiv=\"Content-Type\">\r\n\
<HEAD>\r\n\
<TITLE>Inner Error</TITLE>\r\n\
</HEAD>\r\n\
<BODY>\r\n\
    <P>服务器内部出错.\r\n\
</BODY>\r\n\
</HTML>";
    int len = write(client_sock, reply, strlen(reply));
    fprintf(stdout, reply);
    if (len <= 0)
    {
        fprintf(stderr, "send reply failed. reason: %s\n", strerror(errno));
    }
}

最终客户端代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#define SERVER_PORT 666
#define SERVER_IP "127.0.0.1"
int main(int argc, char *argv[])
{
    int sockfd;
    char *message;
    struct sockaddr_in servaddr;
    int n;
    char buf[64];
    if (argc != 2)
    {
        fputs("Usage: ./echo_client message \n", stderr);
        exit(1);
    }
    message = argv[1];
    printf("message: %s\n", message);
    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    // 重置结构体的内存空间
    memset(&servaddr, '\0', sizeof(struct sockaddr_in));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    inet_pton(AF_INET, SERVER_IP, &servaddr.sin_addr);
    servaddr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
    connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
    write(sockfd, message, strlen(message));
    n = read(sockfd, buf, sizeof(buf) - 1);
    if (n > 0)
    {
        buf[n] = '\0';
        printf("receive: %s\n", buf);
    }
    else
    {
        perror("error!!!");
    }
    printf("finished.\n");
    close(sockfd);
    return 0;
}

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.coloradmin.cn/o/1077296.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

相关文章

网络安全（黑客）—小白自学

网络安全（黑客）—小白自学

前言 一、什么是网络安全 网络安全可以基于攻击和防御视角来分类&#xff0c;我们经常听到的 “红队”、“渗透测试” 等就是研究攻击技术&#xff0c;而“蓝队”、“安全运营”、“安全运维”则研究防御技术。 无论网络、Web、移动、桌面、云等哪个领域&#xff0c;都有攻与防…
阅读更多...
什么牌子洗地机最好最实用?口碑最好的洗地机排名

什么牌子洗地机最好最实用?口碑最好的洗地机排名

洗地机具备吸拖扫洗一体的特点&#xff0c;专治各种懒病&#xff0c;面对众多的洗地机&#xff0c;对于一些新手来说一时之间无从选择&#xff0c;今天笔者给大家介绍几款近期口碑比较好的家用洗地机。 洗地机洗地机合适的人群&#xff1a; 家里有小宝宝&#xff1a;一般2-10…
阅读更多...
前端js八股文大全

前端js八股文大全

一、js的数据类型 值类型(基本类型)&#xff1a;数字(Number)、字符串&#xff08;String&#xff09;、布尔(Boolean)、对空&#xff08;Null&#xff09;、未定义&#xff08;Undefined&#xff09;、Symbol,大数值类型(BigInt) 引用数据类型&#xff1a;对象(Object)、数组…
阅读更多...
mysql面试题30：什么是数据库连接池、应用程序和数据库建立连接的过程、为什么需要数据库连接池、你知道哪些数据库连接池

mysql面试题30：什么是数据库连接池、应用程序和数据库建立连接的过程、为什么需要数据库连接池、你知道哪些数据库连接池

该文章专注于面试，面试只要回答关键点即可，不需要对框架有非常深入的回答，如果你想应付面试，是足够了，抓住关键点 面试官：什么是数据库连接池？ 数据库连接池是一种用于管理和复用数据库连接的技术。它是在应用程序和数据库之间建立一组数据库连接，并以池的形式存储起…
阅读更多...
稳定的小工具

稳定的小工具

阅读更多...
linux——多线程，线程控制

linux——多线程，线程控制

目录 一.POSIX线程库 二.线程创建 1.创建线程接口 2.查看线程 3.多线程的健壮性问题 4.线程函数参数传递 5.线程id和地址空间 三.线程终止 1.pthread_exit 2.pthread_cancel 四.线程等待 五.线程分离 一.POSIX线程库 站在内核的角度&#xff0c;OS只有轻量级进程…
阅读更多...
TensorFlow入门(十六、识别模糊手写图片)

TensorFlow入门(十六、识别模糊手写图片)

TensorFlow在图像识别方面,提供了多个开源的训练数据集,比如CIFAR-10数据集、FASHION MNIST数据集、MNIST数据集。 CIFAR-10数据集有10个种类,由6万个32x32像素的彩色图像组成,每个类有6千个图像。6万个图像包含5万个训练图像和1万个测试图像。 FASHION MNIST数据集由衣服、鞋子…
阅读更多...
软件行业与就业（导师主讲）

软件行业与就业（导师主讲）

在企业软件应用的整体架构体系中&#xff0c;有一部分被称为中间件&#xff0c;那么什么叫中间件&#xff1f; 中间件&#xff08;Middleware&#xff09;是指位于操作系统和应用程序之间的一层软件层&#xff0c;它提供了一组工具和服务&#xff0c;用于简化和增强企业软件应用…
阅读更多...
Generative AI 新世界 | 文生图领域动手实践：预训练模型的微调

Generative AI 新世界 | 文生图领域动手实践：预训练模型的微调

在上期文章&#xff0c;我们探讨了预训练模型的部署和推理&#xff0c;包括运行环境准备、角色权限配置、支持的主要推理参数、图像的压缩输出、提示工程 (Prompt Engineering)、反向提示 (Negative Prompting) 等内容。 亚马逊云科技开发者社区为开发者们提供全球的开发技术资…
阅读更多...
掌握C语言：开启编程世界的大门

掌握C语言：开启编程世界的大门

掌握C语言&#xff1a;开启编程世界的大门 C语言编写的程序通常更高效&#xff0c;代码行数更少&#xff0c;适用于需要高性能的场景。掌握C语言还为你打开了学习其他高级编程语言的大门。C语言拥有庞大的开源社区和丰富的现成代码库&#xff0c;为你快速开发算法和函数提供了…
阅读更多...
Nginx配置ssl证书(https证书)

Nginx配置ssl证书(https证书)

Nginx配置ssl证书(https证书) 安装nginxNginx 的 SSL 模块安装下载Nginx 服务证书配置nginx.conf 安装nginx 搭建服务器,安装docker-compose https://blog.csdn.net/qq_33240556/article/details/124789530 安装docker-compose nginx https://blog.csdn.net/qq_33240556/artic…
阅读更多...
做运维有前途吗？

做运维有前途吗？

不管男生女生&#xff0c;都不建议做运维&#xff01;&#xff01;就一个原因&#xff0c;性价比太低&#xff01;需要会的东西多&#xff0c;没有一个统一的运维标准&#xff01;你心目中的运维和别人心目中的运维&#xff0c;不是一个运维&#xff01;也不建议做测试&#xf…
阅读更多...
【软件测试】博客系统项目测试报告(ssm项目)

【软件测试】博客系统项目测试报告(ssm项目)

文章目录 一. 报告概要二. 引言三. 测试环境四. 测试执行概况及功能测试1. 手工测试1.1 编写测试用例1.2 执行部分测试用例 2. 自动化测试Selenium2.1 编写测试用例2.2自动化测试代码1. 自动化测试工具类2. 博客登录页测试3. 博客注册页4. 博客详情页5. 博客编辑页6. 博客列表页…
阅读更多...
易点易动：解决纸质固定资产审批痛点，助您高效自定义审批流程

易点易动：解决纸质固定资产审批痛点，助您高效自定义审批流程

固定资产审批是企业日常管理中不可或缺的环节&#xff0c;然而&#xff0c;传统的纸质审批流程常常面临繁琐、低效的问题。易点易动作为一款先进的固定资产管理系统&#xff0c;以其自定义设置流程的特点&#xff0c;为企业打破审批瓶颈&#xff0c;实现高效审批提供了理想解决…
阅读更多...
轻量级虚拟化技术草稿

轻量级虚拟化技术草稿

Support Tech ST.1 virtiofs ST.1.1 fuse framework 引用wiki中关于fuse的定义&#xff1a; Filesystem in Userspace (FUSE) is a software interface for Unix and Unix-like computer operating systems that lets non-privileged users create their own file systems w…
阅读更多...
Python 编程基础概念

Python 编程基础概念

目录 1 Python程序的构成1.1 使用\行连接符 2 对象3 引用4 标识符4.1 Python标识符命名规则 5 变量和简单赋值语句5.1 变量的声明和赋值5.2 删除变量和垃圾回收机制5.3 链式赋值5.4 系列解包赋值5.5 常量 6 最基本内置数据类型和运算符6.1 基本运算符6.2 整数6.3 浮点数6.4 类型…
阅读更多...
华为数通方向HCIP-DataCom H12-831题库(多选题：241-259）

华为数通方向HCIP-DataCom H12-831题库(多选题：241-259）

第241题 设备产生的信息可以向多个方向输出信息，为了便于各个方向信息的输出控制，信息中心定义了10条信息通道，使通道之间独立输出，缺省情况下，以下哪些通道对应的输出方向可以接收Trap信息? A、console通道 B、logbuffer通道 C、snmpagent通道 D、trapbuffer通道 答案：…
阅读更多...
山西电力市场日前价格预测【2023-10-11】

山西电力市场日前价格预测【2023-10-11】

日前价格预测 预测说明&#xff1a; 如上图所示&#xff0c;预测明日&#xff08;2023-10-11&#xff09;山西电力市场全天平均日前电价为507.37元/MWh。其中&#xff0c;最高日前电价为873.70元/MWh&#xff0c;预计出现在18: 45。最低日前电价为313.23元/MWh&#xff0c;预计…
阅读更多...
互联网从业者如何调节压力

互联网从业者如何调节压力

互联网从业者面临着多种压力源&#xff0c;如工作性质、竞争、项目失败、对失败的恐惧等&#xff0c;这些压力会影响身心健康以及工作效率。因此&#xff0c;采取有效的压力调节方法是必要的&#xff0c;接下来我们从三个方向探讨下互联网从业者有关压力来源、应对压力的方法及…
阅读更多...
leetcode每日一练-第977题-有序数组的平方

leetcode每日一练-第977题-有序数组的平方

一、思路 双指针 二、 解题方法 i指向起始位置&#xff0c;j指向终止位置。 定义一个新数组result&#xff0c;和A数组一样的大小&#xff0c;让k指向result数组终止位置。 如果A[i] * A[i] < A[j] * A[j] 那么result[k--] A[j] * A[j]; 。 如果A[i] * A[i] > A[j…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023