ストリームソケットの接続

図 2-1 と次の 2 つの例は、インターネットファミリのストリーム接続の開始と受け入れを示しています。

図 2-1 ストリームソケットを使用したコネクション型の通信

例 2-1 はサーバー側のプログラムです。このプログラムは、ソケットを作成してそのソケットに名前をバインドし、続いてポート番号を表示します。このプログラムは listen(3SOCKET) を呼び出して、ソケットが接続要求を受け入れる用意ができていることをマークし、要求の待ち行列を初期化します。プログラムの残り部分は無限ループです。ループの各パスは、新しいソケットを作成することによって新しい接続を受け入れ、待ち行列からその接続を削除します。サーバーは、ソケットからのメッセージを読み取って表示し、メッセージを閉じます。in6addr_any の使用については、「アドレスのバインド」で説明しています。

例 2-1 インターネットストリーム接続の受け入れ (サーバー)

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netdb.h>
#include <stdio.h>
 
#define TRUE 1
 
/*
* このプログラムは、ソケットを作成したあと無限ループを開始します。
* ループごとに接続を受け入れ、その接続からのデータを出力します。
* 接続が遮断するか、あるいはクライアントが接続を閉じる時点で
* プログラムは新しい接続を受け入れます。
*/
 
main()
{
   int sock, length;
   struct sockaddr_in6 server;
   int msgsock;
   char buf[1024];
   int rval;
 
   /* ソケットを作成する。*/
   sock = socket(AF_INET6, SOCK_STREAM, 0);
   if (sock == -1) {
      perror("opening stream socket");
      exit(1);
   }
   /* ワイルドカードを使用してソケットをバインドする。*/
   bzero (&server, sizeof(server));
   bzero (&sin6, sizeof (sin6));
   server.sin6_family = AF_INET6;
   server.sin6_addr.s6_addr = in6addr_any;
   server.sin6_port = 0;
   if (bind(sock, (struct sockaddr *) &server, sizeof server)
         == -1) {
      perror("binding stream socket");
      exit(1);
   }
   /* 割り当てられたポート番号を調べ、それを出力する。*/
   length = sizeof server;
   if (getsockname(sock,(struct sockaddr *) &server,&length)
         == -1) {
      perror("getting socket name");
      exit(1);
   }
   printf("Socket port #%d¥n", ntohs(server.sin6_port));
   /* 接続の受け入れを開始する。*/
   listen(sock, 5);
   do {
      msgsock = accept(sock,(struct sockaddr *) 0,(int *) 0);
      if (msgsock == -1
         perror("accept");
      else do {
         memset(buf, 0, sizeof buf);
         if ((rval = read(msgsock,buf, 1024)) == -1)
            perror("reading stream message");
         if (rval == 0)
            printf("Ending connection¥n");
         else
            /* データが出力可能であると想定する */
            printf("-->%s¥n", buf);
      } while (rval > 0);
      close(msgsock);
   } while(TRUE);
   /*
    * このプログラムには無限ループが含まれるため、ソケット "sock" は
    * 明示的に閉じられることはありません。しかし、プロセスが中断されるか
    * 正常に終了する場合は自動的に閉じます。
    */
   exit(0);
}

接続を開始するため、例 2-2 のクライアント側プログラムは、ストリームソケットを作成し、接続用のソケットのアドレスを指定して connect(3SOCKET) を呼び出します。宛先ソケットが存在し、要求が受け入れられる場合は、接続が完了し、プログラムはデータを送信できます。データは、メッセージ境界なしで順番に配信されます。接続は、一方のソケットが閉じられた時点で遮断されます。このプログラム内のデータ表現ルーチン (ntohl(3SOCKET)、ntohs(3SOCKET)、 htons(3SOCKET)、htonl(3XNET) など) の詳細については、byteorder(3SOCKET) のマニュアルページを参照してください。

例 2-2 インターネットファミリのストリーム接続 (クライアント)

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netdb.h>
#include <stdio.h>
 
#define DATA "Half a league, half a league . . ."
 
/*
 * このプログラムはソケットを作成し、コマンド行で指定
 * されるソケットを使用して接続を開始します。この接続で
 * データがいくらか送信されたあとソケットが閉じられ、
 * 接続が終了します。
 * コマンド行の書式: streamwrite hostname portnumber
 * 使用法: pgm host port
 */
main(argc, argv)
    int argc;
    char *argv[];
{
    int sock, errnum h_addr_index;
    struct sockaddr_in6 server;
    struct hostent *hp;
    char buf[1024];
 
    /* ソケットを作成する。*/
    sock = socket( AF_INET6, SOCK_STREAM, 0);
    if (sock == -1) {
        perror("opening stream socket");
        exit(1);
    }
    /* コマンド行で指定される名前を使用してソケットを接続する。*/
    bzero (&sin6, sizeof (sin6));
    server.sin6_family = AF_INET6;
    hp = getipnodebyname(AF_INET6, argv[1], AI_DEFAULT, &errnum);
/*
 * getinodebyname が、指定されたホストのネットワーク
 * アドレスを含む構造体を返す。
 */
    if (hp == (struct hostent *) 0) {
        fprintf(stderr, "%s: unknown host¥n", argv[1]);
        exit(2);
    }

    h_addr_index = 0;
    while (hp->h_addr_list[h_addr_index] != NULL) {
        bcopy(hp->h_addr_list[h_addr_index], &server.sin6_addr,
                    hp->h_length);
        server.sin6_port = htons(atoi(argv[2]));
        if (connect(sock, (struct sockaddr *) &server,
                    sizeof (server)) == -1) {
            if (hp->h_addr_list[++h_addr_index] != NULL) {
                /* 次のアドレスを試みる */
                continue;
            }
            perror("connecting stream socket");
            freehostent(hp);
            exit(1);
        }
        break;
    }
    freehostent(hp);
    if (write( sock, DATA, sizeof DATA) == -1)
        perror("writing on stream socket");
    close(sock);
    freehostent (hp);
    exit(0);
}