Chapter 16 입출력 스트림 분리

앞서 설명한 입출력 스트림 분리는 2가지이다.

 

2019/10/30 - [1. 프로그래밍/4) Network] - Chapter 10 멀티 프로세스 기반의 서버 구현

Chapter 10 멀티 프로세스 기반의 서버 구현

 

--> 멀티 프로세스 기반 입출력 분리

 

2019/11/07 - [1. 프로그래밍/4) Network] - Chapter 15 소켓과 표준 입출력

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--> FILE 구조체 포인터 기반 입출력 분리

 

 

입력과 출력을 분리해서 구현이 편리해지고, 버퍼링 기능이 향상된다(속도가 빨라진다).

 

멀티프로세스 기반의 입출력 분리에서는 Half-Close를 이용한 EOF 전달이 가능하다.

하지만 FILE 구조체 포인터 기반 입출력 분리에서는 기존의 Half-Close방법을 사용할 수 없다.

아래는 fdopen을 이용한 서버-클라이언트 프로그램에서 Half-Close가 진행되지 않는 예제이다.

 

 

sep_serv.c

 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#define BUF_SIZE 1024

int main(int argc, char *argv[])
{
	int serv_sock, clnt_sock;
	FILE * readfp;
	FILE * writefp;
	
	struct sockaddr_in serv_adr, clnt_adr;
	socklen_t clnt_adr_sz;
	char buf[BUF_SIZE]={0,};

	serv_sock=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	memset(&serv_adr, 0, sizeof(serv_adr));
	serv_adr.sin_family=AF_INET;
	serv_adr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
	serv_adr.sin_port=htons(atoi(argv[1]));
	
	bind(serv_sock, (struct sockaddr*) &serv_adr, sizeof(serv_adr));
	listen(serv_sock, 5);
	clnt_adr_sz=sizeof(clnt_adr); 
	clnt_sock=accept(serv_sock, (struct sockaddr*)&clnt_adr,&clnt_adr_sz);
	
	readfp=fdopen(clnt_sock, "r"); //read와 write를 각각 구분하였다. 
	writefp=fdopen(clnt_sock, "w");
	
	fputs("FROM SERVER: Hi~ client? \n", writefp); //클라이언트로 문자열을 전송한다. 
	fputs("I love all of the world \n", writefp); //클라이언트로 문자열을 전송한다. 
	fputs("You are awesome! \n", writefp); //클라이언트로 문자열을 전송한다. 
	fflush(writefp); //문자열 전송을 마무리한다. 
	
	fclose(writefp); //write 쪽만 먼저 닫았다. 상대방쪽으로 EOF를 전달한다. 
	fgets(buf, sizeof(buf), readfp); 
    	fputs(buf, stdout); 
	fclose(readfp); //fgets와 fputs를 진행한 후에 read쪽을 닫았다. 
	return 0;
}

 

 

sep_clnt.c

 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#define BUF_SIZE 1024

int main(int argc, char *argv[])
{
	int sock;
	char buf[BUF_SIZE];
	struct sockaddr_in serv_addr;

	FILE * readfp;
	FILE * writefp;
	
	sock=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
	serv_addr.sin_family=AF_INET;
	serv_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);
	serv_addr.sin_port=htons(atoi(argv[2]));
  
	connect(sock, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr));
	readfp=fdopen(sock, "r");
	writefp=fdopen(sock, "w");
  
	while(1)
	{
		if(fgets(buf, sizeof(buf), readfp)==NULL) 
			break;
		fputs(buf, stdout); //입력 버퍼에 있는 문자열을 출력한다. 
		fflush(stdout);
	 }  

	fputs("FROM CLIENT: Thank you! \n", writefp); //EOF를 수신한 뒤 서버쪽으로 문자열을 전송한다. 
	fflush(writefp); //flush를 명령해서 writefp 버퍼의 문자열 전송을 마무리한다. 
	fclose(writefp); //writefp를 닫는다. 
    	fclose(readfp); //readfp를 닫는다. 
	return 0;
}

 

 

 

[서버]

a@a:~/Desktop/NP/manual/TCPIP_Src/Chapter16$ ./sepserv 9190

 

 

[클라이언트]

a@a:~/Desktop/NP/manual/TCPIP_Src/Chapter16$ ./sepclnt 127.0.0.1 9190
FROM SERVER: Hi~ client? 
I love all of the world 
You are awesome! 

 

서버 쪽으로 FROM CLIENT : Thank you! 라는 명령어가 전송되었어야 하는데, 전송되지 않았다.

fclose(writefp) 때문에 서버 쪽의 소켓이 닫혔기 때문이다.

 

기존 : 하나의 파일 디스크립터를 이용해 읽기모드와 쓰기모드의 FILE 포인터를 만든다.

개선 : 파일디스크립터를 복사해서 두개로 만든 후 읽기모드용 파일 디스크립터와 쓰기모드용 파일 디스크립터로 분리한다.

 

 

 

dup.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
	int cfd1, cfd2;
	char str1[]="Hi~ \n";
	char str2[]="It's nice day~ \n";

	cfd1=dup(1); //파일 디스크립터 1(표준 출력)을 cfd1로 복사한다. 
	cfd2=dup2(cfd1, 7); //cfd1의 파일디스크립터 속성을 cfd2로 복사한다. cfd2의 파일디스크립터 번호는 7로 지정한다.
	
	printf("fd1=%d, fd2=%d \n", cfd1, cfd2); //파일 디스크립터 번호는 각각 3과 7이다.
	write(cfd1, str1, sizeof(str1)); //str1을 cfd1에 전송한다. cfd1은 표준 출력이므로 str1이 화면에 표시된다. 
	write(cfd2, str2, sizeof(str2)); //str2를 cfd2에 전송한다. cfd2도 표준 출력이므로 str2가 화면에 표시된다. 
	
	close(cfd1); 
	close(cfd2);
	write(1, str1, sizeof(str1));  //복사된 cfd1과 cfd2를 닫아도 기존의 파일디스크립터 1은 남아있다. 따라서 str1이 화면에 표시된다. 
	close(1);
	write(1, str2, sizeof(str2)); //표준출력이 닫혔으므로 str2는 표시되지 않는다. 
	return 0;
}

 

 

이제 dup과 dup2 함수를 이용하여 서버의 소스코드를 수정하면 된다.

서버의 writefp를 닫아도, readfp는 살아있는 형태이다(전송은 닫히고, 수신만 가능한 상태)

 

sep_serv2.c

 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#define BUF_SIZE 1024

int main(int argc, char *argv[])
{
	int serv_sock, clnt_sock;
	FILE * readfp;
	FILE * writefp;
	
	struct sockaddr_in serv_adr, clnt_adr;
	socklen_t clnt_adr_sz;
	char buf[BUF_SIZE]={0,};

	serv_sock=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	memset(&serv_adr, 0, sizeof(serv_adr));
	serv_adr.sin_family=AF_INET;
	serv_adr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
	serv_adr.sin_port=htons(atoi(argv[1]));
	
	bind(serv_sock, (struct sockaddr*) &serv_adr, sizeof(serv_adr));
	listen(serv_sock, 5);
	clnt_adr_sz=sizeof(clnt_adr); 
	clnt_sock=accept(serv_sock, (struct sockaddr*)&clnt_adr,&clnt_adr_sz);
	
	readfp=fdopen(clnt_sock, "r");
	writefp=fdopen(dup(clnt_sock), "w"); //dup 기능을 이용해서 clnt_sock 파일디스크립터를 복사했다.
	
	fputs("FROM SERVER: Hi~ client? \n", writefp);
	fputs("I love all of the world \n", writefp);
	fputs("You are awesome! \n", writefp);
	fflush(writefp);
	
	shutdown(fileno(writefp), SHUT_WR); //shutdown을 이용해서 writefp로 EOF 신호를 보냈다. 
	fclose(writefp);
	
	fgets(buf, sizeof(buf), readfp); fputs(buf, stdout); //writefp는 닫혔어도, readfp는 살아있음을 알 수 있다.
	fclose(readfp);
	return 0;
}

 

 

 

[서버]

a@a:~/Desktop/NP/manual/TCPIP_Src/Chapter16$ ./sepserv2 9190
FROM CLIENT: Thank you! 

 

 

[클라이언트]

a@a:~/Desktop/NP/manual/TCPIP_Src/Chapter16$ ./sepclnt 127.0.0.1 9190
FROM SERVER: Hi~ client? 
I love all of the world 
You are awesome!