UNIX: разработка сетевых приложений

Стивенс Уильям Ричард

Обратите также внимание на то, что главный поток не закрывает присоединенный сокет, что всегда происходило, когда параллельный сервер вызывал функцию

fork

. Это объясняется тем, что все потоки внутри процесса совместно используют все дескрипторы, поэтому если главному потоку потребуется вызвать функцию

close

, это приведет к закрытию соединения. Создание нового потока не влияет на счетчики ссылок для открытых дескрипторов, в отличие от того, что происходит при вызове функции

fork

.

В этой программе имеется одна неявная

ошибка, о которой рассказывается в разделе 26.5. Можете ли вы ее обнаружить? (См. упражнение 26.5.)

Передача аргументов новым потокам

Мы уже упомянули, что в листинге 26.2 мы преобразуем целочисленную переменную

connfd

к указателю на неопределенный тип (

void

), но этот способ не работает в некоторых системах. Для корректной обработки данной ситуации требуются дополнительные усилия.

В первую очередь, заметим, что мы не можем просто передать адрес

connfd

нового потока, то есть следующий код не будет работать:

int main(int argc, char **argv) {

int listenfd, connfd;

...

for (;;) {

len = addrlen;

connfd = Accept(listenfd, cliaddr, &len);

Pthread_create(&tid, NULL, &doit, &connfd);

}

}

static void* doit(void *arg) {

int connfd;

connfd = *((int*)arg);

Pthread_detach(pthread_self);

str_echo(connfd); /* та же функция, что и прежде */

Close(connfd); /* мы закончили с присоединенным сокетом */

return(NULL);

}

С точки зрения ANSI С здесь все в порядке: мы гарантированно можем преобразовать целочисленный указатель к типу

void*

и затем обратно преобразовать получившийся указатель на неопределенный тип к целочисленному указателю. Проблема заключается в другом — на что именно он будет указывать?

В главном потоке имеется одна целочисленная переменная

connfd

, и при каждом вызове функции

accept

значение этой переменной меняется на новое (в соответствии с новым присоединенным сокетом). Может сложиться следующая ситуация:

Функция

accept

возвращает управление, записывается новое значение переменной

connfd

(допустим, новый дескриптор равен 5) и в главном потоке вызывается функция

pthread_create

. Указатель на

connfd

(а не фактическое его значение!) является последним аргументом функции

pthread_create

.

Создается новый поток, и начинает выполняться функция

doit

.

Готово другое соединение, и главный поток снова начинает выполняться (прежде, чем начнется выполнение вновь созданного потока). Завершается функция

accept

, записывается новое значение переменной

connfd

(например, значение нового дескриптора равно 6) и главный поток вновь вызывает функцию

pthread_create

.

Хотя созданы два новых потока, оба они будут работать с одним и тем же последним значением переменной

connfd

, которое, согласно нашему предположению, равно 6. Проблема заключается в том, что несколько потоков получают доступ к совместно используемой переменной (целочисленному значению, хранящемуся в

connfd

) при отсутствии синхронизации. В листинге 26.2 мы решаем эту проблему, передавая значение переменной

connfd

функции

pthread_create

, вместо того чтобы передавать указатель на это значение. Этот метод работает благодаря тому способу, которым целочисленные значения в С передаются вызываемой функции (копия значения помещается в стек вызванной функции).

В листинге 26.3 показано более удачное решение описанной проблемы.

Листинг 26.3. Эхо-сервер TCP, использующий потоки с более переносимой передачей аргументов

//threads/tcpserv02.c

1 #include "unpthread.h"

2 static void *doit(void*); /* каждый поток выполняет эту функцию */

3 int

4 main(int argc, char **argv)

5 {

6 int listenfd, *iptr;

7 thread_t tid;

8 socklen_t addrlen, len;

9 struct sockaddr *cliaddr;

10 if (argc == 2)

11 listenfd = Tcp_listen(NULL, argv[1], &addrlen);

12 else if (argc == 3)

13 listenfd = Tcp_listen(argv[1], argv[2], &addrlen);

14 else

15 err_quit("usage: tcpserv01 [ <host> ] <service or port>");

16 cliaddr = Malloc(addrlen);

17 for (;;) {

18 len = addrlen;

19 iptr = Malloc(sizeof(int));

20 *iptr = Accept(listenfd, cliaddr, &len);

21 Pthread_create(&tid, NULL, &doit, iptr);