无法使用在 c 中处理多个客户端的服务器在客户端之间平均分配工作

Question

我编写了一个服务器来处理带有线程的多个客户端。唯一的问题是，即使我锁定了关键部分，它也不会在客户端之间平均分配工作。

这是服务器

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <time.h>
#include <math.h>

void *con(void *);
int r, x, convr, convx, flag;
double sqrtr,doubler;
pthread_mutex_t var;

int main(int argc,char *argv[]){
    srand(time(NULL));
    r=rand();

    r=(r%(21474836146-2000000000))+2000000000;
    r=340;
    doubler=(double)r;
    x=2;
    convr=htonl(r);
    convx=htonl(x);

    sqrtr=sqrt(doubler);
    flag='p';

    int soc, clientsoc, *new, asize;
    struct sockaddr_in server, client;

    soc=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    if(soc==-1){
        perror("Error creating socket");
    }

    server.sin_family=AF_INET;
    server.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;
    server.sin_port=htons(7897);

    if(bind(soc,(struct sockaddr *)&server,sizeof(server))<0){
        perror("Error binding socket");
        return 1;
    }
    if(listen(soc,5)!=0){
        perror("Error listening");  
    }
    int start='n';
    printf("Are you ready to start?  Don't continue until you have connected all the"
             " clients you with to use to the server.  (press y for yes)\n");
    start=getchar();
    while(start!='y'){
        printf("Are you ready to start?  Don't continue until you have connected all the"
             " clients you with to use to the server.  (press y for yes)\n");
        start=getchar();
    }
    asize=sizeof(struct sockaddr_in);
    while((clientsoc=accept(soc,(struct sockaddr *)&client,(socklen_t*)&asize))){
        pthread_t client_thread;

        new=malloc(1);
        *new=clientsoc;
        if(pthread_create(&client_thread,NULL,con,(void*) new)<0){
            perror("Error creating thread");
            return 1;
        }
        pthread_join(client_thread,NULL);
    }
    if(clientsoc<0){
        perror("Error accepting");
        return 1;
    }
    return 0;
}

//the handeler for a connection
void *con(void *socket){
    int soc=*(int*)socket;
    int flagtemp, flagtempconv;
    //what it will do here
    int rs;
    while(1){
        pthread_mutex_lock(&var);
        printf("Sending %d\n",r);
        if(write(soc,&convr,sizeof(convr))<0){
            printf("Failed to send");
            exit(1);
        }
        printf("Sending %d\n\n",x);
        if(write(soc,&convx,sizeof(convx))<0){
            printf("Failed to send");
            exit(1);
        }
        if(rs=read(soc,&flagtemp,sizeof(flagtemp))>0){
            flagtempconv=ntohl(flagtemp);
            printf("Received %d\n",flagtempconv);
            if(flagtempconv=='n')
                flag=flagtempconv;
            if(flag=='n'){
                printf("The numer %d is divisible by %d and is not prime\n",r,x);
                break;
            }else if(x>=sqrtr){
                printf("The number %d is prime\n",r);
                break;
            }
            x++;
            convx=htonl(x);
        } else if(rs==0){
            printf("Disconnected from client");
        } else if(rs<0){
            printf("Read error");   
        }
        pthread_mutex_unlock(&var);
    }
    close(soc);
    exit(0);
}

这是客户端

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

int main(int argc, char *argv[]){
    int r, x, convr, convx, flag, convflag, soc, mod;

    flag='p';

    struct sockaddr_in server;
    soc=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);

    if(soc==-1){
        perror("Error creating socket");
    }

    server.sin_family=AF_INET;
    server.sin_addr.s_addr=inet_addr("127.0.0.1");
    server.sin_port=htons(7897);

    if(connect(soc, (struct sockaddr*)&server,sizeof(server))<0){
        perror("Error connecting");
        return 1;
    }
    //put what the socket will do here
    while(1){
        if(read(soc,&r,sizeof(r))<0){
            printf("Error receiving\n");
        }
        convr=ntohl(r);
        printf("Received %d\n",convr);
        if(read(soc,&x,sizeof(x))<0){
            perror("Error receiving");
        }
        convx=ntohl(x);
        printf("Received %d\n",convx);
        mod=convr%convx;
        printf("%d mod %d = %d\n",convr,convx,mod);
        if(mod==0){
            flag='n';
            convflag=htonl(flag);
        }
        printf("Sending %d\n\n",flag);
        if(write(soc,&convflag,sizeof(convflag),0)<0){
                printf("Failed to send");
                return 1;
            }
    }
    close(soc);
    return 0;
}

当我在多个客户端上运行此程序时，一个客户端会完成所有工作。另一个客户端似乎在接收第一条消息时出现错误，并且没有说明是否收到第二条消息。然后它似乎收到了我发送给它的两个整数，只有当它打印出来时，它才不会将它们从 htonl(int) 转换回来。这是我在服务器、第一个客户端和第二个客户端上得到的这个程序的输出。此外，完成所有工作的客户端始终是我连接到服务器的第一个客户端。另外，请不要建议不要使用线程，因为我必须为此使用线程。

这是服务器所做的事情

kyle@kyle-VirtualBox:/media/sf_cs_470$ ./lab4_server Are you ready to start? Don't continue until you have connected all the clients you with to use to the server. (press y for yes) y Sending 340 Sending 2

Received 110 The numer 340 is divisible by 2 and is not prime

这就是客户端所做的所有工作

kyle@kyle-VirtualBox:/media/sf_cs_470$ ./lab4_client Received 340 Received 2 340 mod 2 = 0 Sending 110

Received 340 Received 2 340 mod 2 = 0 Sending 110

Received 340 Received 2 340 mod 2 = 0 Sending 110

这是不工作的客户端

kyle@kyle-VirtualBox:/media/sf_cs_470$ ./lab4_client Error receiving Received -924752754 Received -25296896 -924752754 mod -25296896 = -14064498 Sending 112

非常感谢您对我的帮助。同样，我们的目标是在客户之间尽可能平均地分配工作。

Answer 1

首先:这不是一个关于 C 的问题。这是一个关于 POSIX 线程、BSD 套接字等的问题；但这些东西都不是 C 语言的一部分。如果您要使用 C，最好熟悉 ISO 9899 及其涵盖的内容和不涵盖的内容。

第二:请注意，即使使用正确编写的此类程序，在分布式系统中调度工作也不是一个小问题。您可以强制执行各种简单的排序，例如循环，但多线程服务器(特别是使用每个 session 线程模型)不太可能具有可预测的行为。

进入代码。

    if(pthread_create(&client_thread,NULL,con,(void*) new)<0){
        perror("Error creating thread");
        return 1;
    }
    pthread_join(client_thread,NULL);

这段代码说:

1. 创建一个话题。
2. 如果成功，请等待其终止。

您的调用线程将阻塞，直到子线程完成。您可能一开始就没有创建线程。

但这并不是唯一的问题。考虑:

    new=malloc(1);
    *new=clientsoc;

clientsock 被定义为 int。您真的在 sizeof(int) == 1 的平台上运行吗？只有当 CHAR_BIT 至少为 16 时，这才是正确的，我们可以说，这是……不寻常的。所以很可能你在这里造成了未定义的行为，现在任何事情都有可能发生。

将硬编码值传递给malloc是一件坏事。不要做。尝试:

new=malloc(sizeof *new);

(另外，如果您想将此代码移至 C++，您可能需要考虑名称“new”作为标识符。尽管坦率地说，我的偏好是永远不要对 C 源代码使用 C++ 实现；如果您想要C++，写C++。)

我没有寻找其他问题。