言TCP Socket網(wǎng)絡(luò)編程從入門到排錯(cuò)指南)
最近把03.25那次在Linux上用C做socket網(wǎng)絡(luò)通信的完整過(guò)程整理了出來(lái)。當(dāng)時(shí)的需求不算復(fù)雜就是寫一個(gè)TCP服務(wù)端和客戶端讓兩臺(tái)機(jī)器能穩(wěn)定地互發(fā)消息中間踩了幾個(gè)很典型的坑包括端口被占用、客戶端連接被拒、數(shù)據(jù)讀到一半就斷開之類。今天把整個(gè)思路、代碼、調(diào)試過(guò)程和排查經(jīng)驗(yàn)都寫成文章給準(zhǔn)備上手Linux下C網(wǎng)絡(luò)編程的朋友做參考。先說(shuō)這個(gè)內(nèi)容適合誰(shuí)看。如果你是剛學(xué)完C語(yǔ)言基礎(chǔ)想搞清楚socket()、bind()、listen()這些函數(shù)到底怎么串起來(lái)的本文可以直接抄作業(yè)。如果你已經(jīng)在寫簡(jiǎn)單的socket程序但老遇到莫名其妙的問(wèn)題后面幾節(jié)排查思路也會(huì)有幫助。文章里的代碼都是完整可編譯的工具鏈只要一臺(tái)Linux環(huán)境加gcc就夠了。1.1 什么是socket以及為什么推薦LinuxC的組合很多初學(xué)者第一次看到socket這個(gè)英文單詞都會(huì)懵它本意是“插座”。網(wǎng)絡(luò)通信里的socket你可以理解成在一臺(tái)機(jī)器上開了個(gè)“網(wǎng)絡(luò)插座”另一臺(tái)機(jī)器通過(guò)這個(gè)插座把數(shù)據(jù)遞進(jìn)來(lái)、遞出去。操作系統(tǒng)對(duì)內(nèi)提供文件描述符對(duì)外提供網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)所以你讀socket和讀普通文件都差不多核心都是用read和write或者send/recv這套系統(tǒng)調(diào)用。為什么教程和面試題都喜歡用Linux加C因?yàn)長(zhǎng)inux下socket幾乎是最干凈的系統(tǒng)調(diào)用接口沒(méi)有Windows那一堆初始化流程也不用擔(dān)心運(yùn)行庫(kù)兼容問(wèn)題。C語(yǔ)言又能直接操作底層結(jié)構(gòu)體比如struct sockaddr_in你清楚看到IP和端口是怎么填入內(nèi)存的這比Java、Python的封裝版更容易建立正確的網(wǎng)絡(luò)編程心智模型。我用過(guò)不少高級(jí)語(yǔ)言去封裝socket最直觀的感受是用Python寫網(wǎng)絡(luò)通信很快但一旦出現(xiàn)TCP半關(guān)閉、粘包、字節(jié)序這類底層問(wèn)題時(shí)還是得回到C的視角去分析。這也是為什么我強(qiáng)烈建議新手至少用C完整寫一遍TCP通信把三次握手怎么從代碼里體現(xiàn)、緩沖區(qū)怎么讀、關(guān)閉連接時(shí)兩端狀態(tài)如何變化全都摸清楚后面學(xué)什么框架都輕松。1.2 網(wǎng)絡(luò)編程要搞清楚的三個(gè)地基概念在寫代碼之前有三個(gè)概念必須先理清IP、端口、協(xié)議類型。IP地址相當(dāng)于城市地址端口相當(dāng)于具體門牌號(hào)。一臺(tái)服務(wù)器有IP但上面可能同時(shí)跑了一堆服務(wù)Web用80、SSH用22、數(shù)據(jù)庫(kù)用3306。bind()要綁定的就是“本機(jī)IP 端口”這個(gè)組合?？蛻舳讼脒B接服務(wù)器也必須指定“目標(biāo)IP 目標(biāo)端口”缺一個(gè)都連不上。協(xié)議類型這邊最常用的是SOCK_STREAM和SOCK_DGRAM對(duì)應(yīng)TCP和UDP。TCP像打電話先撥號(hào)、對(duì)方接聽、確認(rèn)彼此都在然后說(shuō)一句聽一句掛斷也知道雙方結(jié)束。UDP像發(fā)快遞單里的明信片扔進(jìn)郵筒就完事對(duì)方?jīng)]收到你也不知道收件順序也可能亂。你需要實(shí)時(shí)性還是可靠性直接決定選哪個(gè)。還有個(gè)很容易被忽略的基礎(chǔ)就是字節(jié)序。網(wǎng)絡(luò)上統(tǒng)一用大端序傳輸數(shù)據(jù)而x86機(jī)器是小端序所以填端口和IP時(shí)要用htons()和htonl()轉(zhuǎn)換。我第一次寫服務(wù)端沒(méi)加htons()結(jié)果本機(jī)自己連自己沒(méi)問(wèn)題換到另一臺(tái)機(jī)器去連就完全不通排錯(cuò)排了半天查出來(lái)就是字節(jié)序沒(méi)轉(zhuǎn)。這個(gè)細(xì)節(jié)后面還會(huì)再展開。2.1 環(huán)境準(zhǔn)備gcc安裝與防火墻端口檢查寫C socket不需要什么重型IDE命令行加文本編輯器就夠了。我習(xí)慣在Ubuntu或者CentOS這類發(fā)行版上操作先確認(rèn)gcc是不是裝好了。gcc --version沒(méi)裝的話Ubuntu/Debian用apt install gccCentOS/RHEL系用yum install gcc。裝好之后寫代碼用vim、nano都可以。我這里使用vim因?yàn)榱?xí)慣問(wèn)題你完全可以用任何順手編輯器。還有一件容易忽略的事如果你在云服務(wù)器上跑服務(wù)端不僅本地要開端口防火墻也要放行對(duì)應(yīng)端口。比如服務(wù)端監(jiān)聽8888端口在CentOS上要執(zhí)行firewall-cmd --permanent --add-port8888/tcp firewall-cmd --reload如果是在本機(jī)做實(shí)驗(yàn)Linux默認(rèn)防火墻大概率不會(huì)攔截localhost上的socket但養(yǎng)成檢查防火墻的習(xí)慣能省去后面聯(lián)調(diào)時(shí)“代碼沒(méi)報(bào)錯(cuò)但客戶端死活連不上”的困擾。2.2 核心API速查從socket到close的調(diào)用鏈條這組函數(shù)是TCP通信的骨干。我整理成表格你可以先存著后面看代碼時(shí)對(duì)照理解函數(shù)作用關(guān)鍵參數(shù)/返回值socket()創(chuàng)建套接字AF_INET指定IPv4SOCK_STREAM指定TCP返回文件描述符bind()給服務(wù)端套接字綁定IP與端口地址結(jié)構(gòu)體指針失敗返回-1常見原因是端口被占用listen()服務(wù)端進(jìn)入監(jiān)聽狀態(tài)第二個(gè)參數(shù)是連接隊(duì)列長(zhǎng)度常見寫法5或128accept()從隊(duì)列里取一個(gè)客戶端連接返回新的套接字描述符后續(xù)收數(shù)據(jù)用這個(gè)新fdconnect()客戶端發(fā)起連接需填寫服務(wù)器IP、端口的sockaddr_insend()/recv()TCP可靠收發(fā)數(shù)據(jù)相比write/read多了flags參數(shù)通常傳0read()/write()從套接字讀寫返回值為讀到/寫入的字節(jié)數(shù)0表示對(duì)端關(guān)閉close()關(guān)閉一個(gè)套接字關(guān)閉后fd不可再使用這些函數(shù)之間的調(diào)用順序很像流水線服務(wù)端先socket()再bind()固定身份然后listen()表示接受外部連接最后進(jìn)入循環(huán)accept()處理客戶端。客戶端只需要socket()和connect()連接成功就能收發(fā)數(shù)據(jù)了。所有返回值為負(fù)數(shù)的系統(tǒng)調(diào)用都需要立刻檢查絕不能忽略。我在練習(xí)時(shí)最喜歡犯的錯(cuò)就是漏掉錯(cuò)誤分支導(dǎo)致程序跑到一半崩潰回頭檢查代碼才發(fā)現(xiàn)某個(gè)關(guān)鍵函數(shù)根本沒(méi)判斷失敗。perror()會(huì)直接打印錯(cuò)誤描述一行就能定位問(wèn)題。3.1 服務(wù)端實(shí)現(xiàn)流程與代碼解析下面是一份最簡(jiǎn)單的單連接TCP服務(wù)端循環(huán)接收客戶端消息并固定回一句“Hello from server”。#include stdio.h #include string.h #include stdlib.h #include unistd.h #include sys/socket.h #include netinet/in.h #include arpa/inet.h #define PORT 8888 #define MAX_MSG 1024 int main() { int server_fd, client_fd; struct sockaddr_in server_addr, client_addr; socklen_t addr_len sizeof(client_addr); char buf[MAX_MSG]; server_fd socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); if (server_fd 0) { perror(socket); exit(1); } memset(server_addr, 0, sizeof(server_addr)); server_addr.sin_family AF_INET; server_addr.sin_addr.s_addr htonl(INADDR_ANY); server_addr.sin_port htons(PORT); if (bind(server_fd, (struct sockaddr*)server_addr, sizeof(server_addr)) 0) { perror(bind); close(server_fd); exit(1); } if (listen(server_fd, 5) 0) { perror(listen); close(server_fd); exit(1); } printf(Server listening on port %d...\n, PORT); while (1) { client_fd accept(server_fd, (struct sockaddr*)client_addr, addr_len); if (client_fd 0) { perror(accept); continue; } printf(Client connected: %s:%d\n, inet_ntoa(client_addr.sin_addr), ntohs(client_addr.sin_port)); ssize_t n read(client_fd, buf, MAX_MSG - 1); if (n 0) { perror(read); close(client_fd); continue; } buf[n] 0; printf(Received: %s\n, buf); write(client_fd, Hello from server\n, 18); close(client_fd); } close(server_fd); return 0; }逐段解析一下。socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)創(chuàng)建的是IPv4的TCP套接字第三個(gè)參數(shù)協(xié)議填0表示讓系統(tǒng)自動(dòng)選擇TCP。bind里的INADDR_ANY是個(gè)宏展開就是0.0.0.0表示監(jiān)聽本機(jī)所有網(wǎng)卡。如果你只想讓本機(jī)訪問(wèn)可以改成inet_addr(127.0.0.1)這樣外部網(wǎng)卡就不會(huì)暴露這個(gè)服務(wù)。listen(server_fd, 5)的第二個(gè)參數(shù)是隊(duì)列長(zhǎng)度也就是允許有多少客戶端連接排隊(duì)等待accept()處理。實(shí)際項(xiàng)目中會(huì)更長(zhǎng)但做演示5就夠了。accept()一返回client_fd就是和這個(gè)客戶端綁定的新套接字。這里有個(gè)細(xì)節(jié)要強(qiáng)調(diào)后面收發(fā)數(shù)據(jù)必須用client_fd而不是server_fd。server_fd始終負(fù)責(zé)繼續(xù)接收新連接如果搞混了通信就會(huì)出錯(cuò)。inet_ntoa(client_addr.sin_addr)把二進(jìn)制的IP轉(zhuǎn)成點(diǎn)分十進(jìn)制字符串打印出來(lái)方便觀察客戶端來(lái)源。read()讀取的是TCP流返回字節(jié)數(shù)可能比一次請(qǐng)求少也可能多粘了幾條消息這就是TCP流式協(xié)議的特點(diǎn)。演示場(chǎng)景里一次請(qǐng)求很小所以直接按一次讀取處理。真正的項(xiàng)目要處理粘包我后面會(huì)在第4節(jié)講。3.2 客戶端實(shí)現(xiàn)流程與代碼解析客戶端比服務(wù)端簡(jiǎn)單很多主要就是三步創(chuàng)建套接字、發(fā)起連接、收發(fā)數(shù)據(jù)。#include stdio.h #include string.h #include stdlib.h #include unistd.h #include sys/socket.h #include netinet/in.h #include arpa/inet.h #define PORT 8888 #define MAX_MSG 1024 int main(int argc, char *argv[]) { int sock_fd; struct sockaddr_in server_addr; char buf[MAX_MSG]; if (argc ! 2) { fprintf(stderr, Usage: %s server_ip\n, argv[0]); exit(1); } sock_fd socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); if (sock_fd 0) { perror(socket); exit(1); } memset(server_addr, 0, sizeof(server_addr)); server_addr.sin_family AF_INET; server_addr.sin_port htons(PORT); if (inet_pton(AF_INET, argv[1], server_addr.sin_addr) 0) { perror(inet_pton); exit(1); } if (connect(sock_fd, (struct sockaddr*)server_addr, sizeof(server_addr)) 0) { perror(connect); exit(1); } printf(Connected to server %s:%d\n, argv[1], PORT); write(sock_fd, Hello from client, 17); ssize_t n read(sock_fd, buf, MAX_MSG - 1); if (n 0) { buf[n] 0; printf(Server replied: %s\n, buf); } close(sock_fd); return 0; }inet_pton是“點(diǎn)分十進(jìn)制字符串轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序二進(jìn)制IP”的推薦函數(shù)比老式的inet_addr更穩(wěn)妥。connect()的第三個(gè)參數(shù)是服務(wù)器地址結(jié)構(gòu)體的大小別小看這個(gè)參數(shù)填錯(cuò)就會(huì)返回Invalid argument?？蛻舳瞬恍枰猙ind()因?yàn)橄到y(tǒng)會(huì)在connect()時(shí)自動(dòng)分配一個(gè)臨時(shí)端口給本地套接字。你甚至可以用getsockname()查看自動(dòng)分配到的端口不過(guò)演示代碼用不到不多說(shuō)。3.3 編譯運(yùn)行與本地聯(lián)調(diào)把服務(wù)端代碼保存為server.c客戶端保存為client.c分別編譯gcc -o server server.c gcc -o client client.c先啟動(dòng)服務(wù)端./server正常會(huì)輸出Server listening on port 8888...再開一個(gè)終端運(yùn)行客戶端./client 127.0.0.1客戶端會(huì)打印Connected to server 127.0.0.1:8888和Server replied: Hello from server服務(wù)端會(huì)打印收到消息和客戶端IP端口。如果不想寫客戶端程序也可以用系統(tǒng)自帶工具測(cè)試。telnet 127.0.0.1 8888連上去輸入一句話服務(wù)端照樣能打印出來(lái)。或者用nc 127.0.0.1 8888一樣可以模擬TCP連接。這些工具在排錯(cuò)時(shí)特別方便能幫你把問(wèn)題定位在“server代碼問(wèn)題”還是“client代碼問(wèn)題”上。4.1 從單線程到多路復(fù)用fork、select、epoll選型上面這份代碼有個(gè)明顯的瓶頸同一時(shí)間只能服務(wù)一個(gè)客戶端。它循環(huán)accept()后立刻阻塞在read()上如果一個(gè)客戶端連上就一直不給服務(wù)器發(fā)數(shù)據(jù)后來(lái)的客戶端就算連上了也排不進(jìn)隊(duì)列表現(xiàn)就是卡死。解決思路主要有三種第一種是多進(jìn)程或多線程。服務(wù)端每accept()到一個(gè)連接就fork()一個(gè)子進(jìn)程去處理父進(jìn)程繼續(xù)accept()。代碼簡(jiǎn)單直觀但連接多了以后進(jìn)程/線程開銷大上下文切換也會(huì)吃掉性能。適合連接數(shù)量少、需求簡(jiǎn)單的小工具。第二種是IO多路復(fù)用比如select()。它一次監(jiān)聽多個(gè)fd哪個(gè)fd可讀就往哪個(gè)fd讀。select支持?jǐn)?shù)量有限制通常和FD_SETSIZE相關(guān)一般默認(rèn)1024而且每次調(diào)用都要重新設(shè)置集合效率不高。適合教學(xué)和中等規(guī)模連接。第三種是epollLinux下高性能網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)配。但epoll編程復(fù)雜度高涉及epoll_create、epoll_ctl、epoll_wait狀態(tài)管理需要很清晰。如果只是想學(xué)基礎(chǔ)先弄明白select的理念再升級(jí)到epoll會(huì)更平滑。我給一個(gè)select的簡(jiǎn)化思路把server_fd和一堆client_fd放進(jìn)fd_set調(diào)用select(max_fd1, ...)阻塞等待。返回后遍歷所有fd發(fā)現(xiàn)哪個(gè)fd可讀就讀哪個(gè)。這樣單線程也能同時(shí)維護(hù)多個(gè)連接而且不會(huì)互相阻塞。面試題里經(jīng)常讓對(duì)比這三種方案你只要記住多進(jìn)程最直觀select最簡(jiǎn)單epoll性能最強(qiáng)。4.2 三大高頻錯(cuò)誤Address already in use、Connection refused、Broken pipe寫socket代碼下面這幾個(gè)報(bào)錯(cuò)我可以說(shuō)每個(gè)人都見過(guò)至少一次。第一個(gè)是Address already in use。調(diào)試時(shí)我經(jīng)常CtrlC殺掉服務(wù)端然后立刻重啟結(jié)果bind()就報(bào)這個(gè)錯(cuò)。原因是端口還處于TIME_WAIT狀態(tài)要等幾十秒才能完全釋放。解決辦法是在socket()和bind()之間設(shè)置端口復(fù)用int opt 1; setsockopt(server_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, opt, sizeof(opt));加完這行重啟服務(wù)端就不會(huì)被“上一縷靈魂”擋住了。這個(gè)設(shè)置在生產(chǎn)環(huán)境幾乎都是必加的否則發(fā)版重啟一次就得等一分鐘特別難受。第二個(gè)是Connection refused。客戶端報(bào)這個(gè)錯(cuò)基本可以斷定連接請(qǐng)求根本沒(méi)到服務(wù)端進(jìn)程面前。排查順序很簡(jiǎn)單先確認(rèn)服務(wù)端是否在運(yùn)行再看端口對(duì)不對(duì)接著檢查防火墻有沒(méi)有放行。三個(gè)都沒(méi)問(wèn)題再看INADDR_ANY和客戶端連接的IP是否匹配。有一次我把服務(wù)端綁到了127.0.0.1然后客戶端用內(nèi)網(wǎng)IP去連結(jié)果一直Connection refused就是這個(gè)原因。第三個(gè)是Broken pipe。服務(wù)端已經(jīng)關(guān)閉了連接客戶端還在往這個(gè)socket上寫數(shù)據(jù)系統(tǒng)就會(huì)向進(jìn)程發(fā)送SIGPIPE信號(hào)。這個(gè)信號(hào)的默認(rèn)行為是終止進(jìn)程。所以網(wǎng)絡(luò)服務(wù)端程序常用signal(SIGPIPE, SIG_IGN)忽略它然后靠send()/write()的返回值判斷連接已經(jīng)斷開再做清理工作。還見過(guò)一種情況是客戶端正常結(jié)束后服務(wù)端繼續(xù)read()返回0。read()返回0不代表出錯(cuò)而是表示對(duì)端已經(jīng)正常關(guān)閉了寫端。服務(wù)端代碼必須處理這個(gè)分支及時(shí)close()否則fd會(huì)一直堆積最終把進(jìn)程的文件描述符耗盡。4.3 C語(yǔ)言網(wǎng)絡(luò)細(xì)節(jié)字節(jié)序、返回值檢查和TCP邊界前面提過(guò)字節(jié)序這里再具體演示一下。在x86機(jī)器上整數(shù)的小端存儲(chǔ)是這樣的數(shù)字0x1234實(shí)際內(nèi)存是34 12。而網(wǎng)絡(luò)傳輸要求大端即內(nèi)存順序是12 34。所以填端口必須寫server_addr.sin_port htons(PORT);htons是“host to network short”的縮寫。IP地址因?yàn)槭?2位用htonl()。如果不轉(zhuǎn)換本機(jī)直接回環(huán)訪問(wèn)時(shí)因?yàn)殡p方都是小端可能碰巧能通但跨機(jī)器就會(huì)出大問(wèn)題。這也是我前面說(shuō)的那個(gè)坑。返回值檢查再?gòu)?qiáng)調(diào)一遍所有socket相關(guān)函數(shù)幾乎都返回標(biāo)準(zhǔn)確認(rèn)型函數(shù)socket、bind、listen、connect返回值小于0就是失敗數(shù)據(jù)型函數(shù)read、recv、write、send返回值是實(shí)際字節(jié)數(shù)可能為0。我見過(guò)不少人的代碼只檢查了前者的負(fù)值卻忽略了后者為0的情況導(dǎo)致程序進(jìn)入死循環(huán)。一個(gè)健壯的通訊循環(huán)必須對(duì)n 0和n 0分別處理。TCP是個(gè)字節(jié)流協(xié)議沒(méi)有消息邊界?？蛻舳税l(fā)送“Hello”和“World”服務(wù)端一次read()可能讀到“HelloWorld”也可能只讀到“Hell”。這就是所謂的粘包問(wèn)題。解決方案通常是在消息前加固定長(zhǎng)度的包頭里面存消息長(zhǎng)度服務(wù)端先讀完包頭再按長(zhǎng)度讀完整包。這是網(wǎng)絡(luò)編程進(jìn)階會(huì)遇到的第一個(gè)硬骨頭建議你后面專門研究。5.1 三件套調(diào)試工具gdb、strace、netstat寫socket最容易發(fā)生的問(wèn)題是“代碼不報(bào)錯(cuò)但行為不對(duì)”。這時(shí)候光靠printf效率太低得用工具。gdb是最基礎(chǔ)的進(jìn)程調(diào)試器。比如服務(wù)端卡在accept()可以用gdb -p 進(jìn)程號(hào)掛上去執(zhí)行bt看調(diào)用?；蛘遡nfo threads看線程狀態(tài)。gdb還能對(duì)正在運(yùn)行的程序加斷點(diǎn)不過(guò)實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境很少這樣干因?yàn)闀?huì)打斷線上服務(wù)。strace是我非常喜歡的一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用跟蹤工具。它能打印進(jìn)程執(zhí)行了哪些系統(tǒng)調(diào)用以及每個(gè)調(diào)用的參數(shù)和返回值。比如懷疑accept()沒(méi)收到連接執(zhí)行strace -f -p 服務(wù)端進(jìn)程ID就能看到accept是否在阻塞等待或者read是否返回了-1。網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題十有八九都能從系統(tǒng)調(diào)用層面看穿。netstat和更新的ss用來(lái)查看當(dāng)前端口狀態(tài)。我排錯(cuò)的第一步永遠(yuǎn)是ss -antlp | grep 8888輸出里能看到LISTEN狀態(tài)說(shuō)明服務(wù)端正常監(jiān)聽。能看到ESTABLISHED說(shuō)明客戶端已經(jīng)連上。如果服務(wù)端程序已啟動(dòng)但這里查不到端口那多半就是bind()或防火墻的問(wèn)題。5.2 新手避坑速查表我把平時(shí)答疑時(shí)遇到的高頻問(wèn)題整理成一張表可以直接對(duì)照?，F(xiàn)象常見原因排查/解決bind報(bào)Address already in use端口還在TIME_WAIT加SO_REUSEADDR或等一會(huì)兒再啟動(dòng)connect報(bào)Connection refused服務(wù)端沒(méi)起來(lái)/端口不對(duì)/監(jiān)聽在別的IP查ss -antlp確認(rèn)監(jiān)聽地址是否為0.0.0.0客戶端能連上但收不到數(shù)據(jù)服務(wù)端read/write邏輯錯(cuò)誤strace跟蹤服務(wù)端或加日志打印并發(fā)一高就出錯(cuò)單線程accept串行處理改用多線程或select/epoll程序莫名退出SIGPIPE信號(hào)觸發(fā)默認(rèn)終止signal(SIGPIPE, SIG_IGN)數(shù)據(jù)多包亂序/半包TCP字節(jié)流無(wú)邊界消息加包頭按長(zhǎng)度接收自己連自己能通別人連不上綁定了127.0.0.1監(jiān)聽I(yíng)NADDR_ANY或0.0.0.0這張表也是我自己的排查清單碰到問(wèn)題先查表能省很多時(shí)間。5.3 避坑之外的實(shí)操體會(huì)最后分享一點(diǎn)我自己的感受。03.25那天調(diào)試時(shí)踩得最深的一個(gè)坑是在服務(wù)器上寫完服務(wù)端本地Windows上用客戶端去連結(jié)果怎么都連不上。前后看了所有常規(guī)原因都沒(méi)用最后才發(fā)現(xiàn)是云平臺(tái)的安全組只開了22和80端口8888從來(lái)沒(méi)放行。所以從這個(gè)經(jīng)歷里我總結(jié)出一個(gè)固定順序代碼先在同一臺(tái)機(jī)器自測(cè)通再跨機(jī)器測(cè)試跨機(jī)器測(cè)試不通先查防火墻和安全組再查代碼。還有一個(gè)小技巧調(diào)試時(shí)用nc -vz 127.0.0.1 8888測(cè)試端口是否開放。它能快速告訴你端口通不通輸出來(lái)斷點(diǎn)進(jìn)一步排查。這個(gè)小命令在面試和日常運(yùn)維里也很常用建議順手記住。如果你正好也在學(xué)習(xí)Linux下的C socket網(wǎng)絡(luò)編程可以從這份代碼開始自己試著改成多客戶端并發(fā)或者加上簡(jiǎn)單的包頭協(xié)議。每改一次你都會(huì)對(duì)TCP通信有多一層理解。 Linux下C語(yǔ)言TCP Socket網(wǎng)絡(luò)編程從入門到排錯(cuò)指南
最近把03.25那次在Linux上用C做socket網(wǎng)絡(luò)通信的完整過(guò)程整理了出來(lái)。當(dāng)時(shí)的需求不算復(fù)雜就是寫一個(gè)TCP服務(wù)端和客戶端讓兩臺(tái)機(jī)器能穩(wěn)定地互發(fā)消息中間踩了幾個(gè)很典型的坑包括端口被占用、客戶端連接被拒、數(shù)據(jù)讀到一半就斷開之類。今天把整個(gè)思路、代碼、調(diào)試過(guò)程和排查經(jīng)驗(yàn)都寫成文章給準(zhǔn)備上手Linux下C網(wǎng)絡(luò)編程的朋友做參考。先說(shuō)這個(gè)內(nèi)容適合誰(shuí)看。如果你是剛學(xué)完C語(yǔ)言基礎(chǔ)想搞清楚socket()、bind()、listen()這些函數(shù)到底怎么串起來(lái)的本文可以直接抄作業(yè)。如果你已經(jīng)在寫簡(jiǎn)單的socket程序但老遇到莫名其妙的問(wèn)題后面幾節(jié)排查思路也會(huì)有幫助。文章里的代碼都是完整可編譯的工具鏈只要一臺(tái)Linux環(huán)境加gcc就夠了。1.1 什么是socket以及為什么推薦LinuxC的組合很多初學(xué)者第一次看到socket這個(gè)英文單詞都會(huì)懵它本意是“插座”。網(wǎng)絡(luò)通信里的socket你可以理解成在一臺(tái)機(jī)器上開了個(gè)“網(wǎng)絡(luò)插座”另一臺(tái)機(jī)器通過(guò)這個(gè)插座把數(shù)據(jù)遞進(jìn)來(lái)、遞出去。操作系統(tǒng)對(duì)內(nèi)提供文件描述符對(duì)外提供網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)所以你讀socket和讀普通文件都差不多核心都是用read和write或者send/recv這套系統(tǒng)調(diào)用。為什么教程和面試題都喜歡用Linux加C因?yàn)長(zhǎng)inux下socket幾乎是最干凈的系統(tǒng)調(diào)用接口沒(méi)有Windows那一堆初始化流程也不用擔(dān)心運(yùn)行庫(kù)兼容問(wèn)題。C語(yǔ)言又能直接操作底層結(jié)構(gòu)體比如struct sockaddr_in你清楚看到IP和端口是怎么填入內(nèi)存的這比Java、Python的封裝版更容易建立正確的網(wǎng)絡(luò)編程心智模型。我用過(guò)不少高級(jí)語(yǔ)言去封裝socket最直觀的感受是用Python寫網(wǎng)絡(luò)通信很快但一旦出現(xiàn)TCP半關(guān)閉、粘包、字節(jié)序這類底層問(wèn)題時(shí)還是得回到C的視角去分析。這也是為什么我強(qiáng)烈建議新手至少用C完整寫一遍TCP通信把三次握手怎么從代碼里體現(xiàn)、緩沖區(qū)怎么讀、關(guān)閉連接時(shí)兩端狀態(tài)如何變化全都摸清楚后面學(xué)什么框架都輕松。1.2 網(wǎng)絡(luò)編程要搞清楚的三個(gè)地基概念在寫代碼之前有三個(gè)概念必須先理清IP、端口、協(xié)議類型。IP地址相當(dāng)于城市地址端口相當(dāng)于具體門牌號(hào)。一臺(tái)服務(wù)器有IP但上面可能同時(shí)跑了一堆服務(wù)Web用80、SSH用22、數(shù)據(jù)庫(kù)用3306。bind()要綁定的就是“本機(jī)IP 端口”這個(gè)組合?？蛻舳讼脒B接服務(wù)器也必須指定“目標(biāo)IP 目標(biāo)端口”缺一個(gè)都連不上。協(xié)議類型這邊最常用的是SOCK_STREAM和SOCK_DGRAM對(duì)應(yīng)TCP和UDP。TCP像打電話先撥號(hào)、對(duì)方接聽、確認(rèn)彼此都在然后說(shuō)一句聽一句掛斷也知道雙方結(jié)束。UDP像發(fā)快遞單里的明信片扔進(jìn)郵筒就完事對(duì)方?jīng)]收到你也不知道收件順序也可能亂。你需要實(shí)時(shí)性還是可靠性直接決定選哪個(gè)。還有個(gè)很容易被忽略的基礎(chǔ)就是字節(jié)序。網(wǎng)絡(luò)上統(tǒng)一用大端序傳輸數(shù)據(jù)而x86機(jī)器是小端序所以填端口和IP時(shí)要用htons()和htonl()轉(zhuǎn)換。我第一次寫服務(wù)端沒(méi)加htons()結(jié)果本機(jī)自己連自己沒(méi)問(wèn)題換到另一臺(tái)機(jī)器去連就完全不通排錯(cuò)排了半天查出來(lái)就是字節(jié)序沒(méi)轉(zhuǎn)。這個(gè)細(xì)節(jié)后面還會(huì)再展開。2.1 環(huán)境準(zhǔn)備gcc安裝與防火墻端口檢查寫C socket不需要什么重型IDE命令行加文本編輯器就夠了。我習(xí)慣在Ubuntu或者CentOS這類發(fā)行版上操作先確認(rèn)gcc是不是裝好了。gcc --version沒(méi)裝的話Ubuntu/Debian用apt install gccCentOS/RHEL系用yum install gcc。裝好之后寫代碼用vim、nano都可以。我這里使用vim因?yàn)榱?xí)慣問(wèn)題你完全可以用任何順手編輯器。還有一件容易忽略的事如果你在云服務(wù)器上跑服務(wù)端不僅本地要開端口防火墻也要放行對(duì)應(yīng)端口。比如服務(wù)端監(jiān)聽8888端口在CentOS上要執(zhí)行firewall-cmd --permanent --add-port8888/tcp firewall-cmd --reload如果是在本機(jī)做實(shí)驗(yàn)Linux默認(rèn)防火墻大概率不會(huì)攔截localhost上的socket但養(yǎng)成檢查防火墻的習(xí)慣能省去后面聯(lián)調(diào)時(shí)“代碼沒(méi)報(bào)錯(cuò)但客戶端死活連不上”的困擾。2.2 核心API速查從socket到close的調(diào)用鏈條這組函數(shù)是TCP通信的骨干。我整理成表格你可以先存著后面看代碼時(shí)對(duì)照理解函數(shù)作用關(guān)鍵參數(shù)/返回值socket()創(chuàng)建套接字AF_INET指定IPv4SOCK_STREAM指定TCP返回文件描述符bind()給服務(wù)端套接字綁定IP與端口地址結(jié)構(gòu)體指針失敗返回-1常見原因是端口被占用listen()服務(wù)端進(jìn)入監(jiān)聽狀態(tài)第二個(gè)參數(shù)是連接隊(duì)列長(zhǎng)度常見寫法5或128accept()從隊(duì)列里取一個(gè)客戶端連接返回新的套接字描述符后續(xù)收數(shù)據(jù)用這個(gè)新fdconnect()客戶端發(fā)起連接需填寫服務(wù)器IP、端口的sockaddr_insend()/recv()TCP可靠收發(fā)數(shù)據(jù)相比write/read多了flags參數(shù)通常傳0read()/write()從套接字讀寫返回值為讀到/寫入的字節(jié)數(shù)0表示對(duì)端關(guān)閉close()關(guān)閉一個(gè)套接字關(guān)閉后fd不可再使用這些函數(shù)之間的調(diào)用順序很像流水線服務(wù)端先socket()再bind()固定身份然后listen()表示接受外部連接最后進(jìn)入循環(huán)accept()處理客戶端。客戶端只需要socket()和connect()連接成功就能收發(fā)數(shù)據(jù)了。所有返回值為負(fù)數(shù)的系統(tǒng)調(diào)用都需要立刻檢查絕不能忽略。我在練習(xí)時(shí)最喜歡犯的錯(cuò)就是漏掉錯(cuò)誤分支導(dǎo)致程序跑到一半崩潰回頭檢查代碼才發(fā)現(xiàn)某個(gè)關(guān)鍵函數(shù)根本沒(méi)判斷失敗。perror()會(huì)直接打印錯(cuò)誤描述一行就能定位問(wèn)題。3.1 服務(wù)端實(shí)現(xiàn)流程與代碼解析下面是一份最簡(jiǎn)單的單連接TCP服務(wù)端循環(huán)接收客戶端消息并固定回一句“Hello from server”。#include stdio.h #include string.h #include stdlib.h #include unistd.h #include sys/socket.h #include netinet/in.h #include arpa/inet.h #define PORT 8888 #define MAX_MSG 1024 int main() { int server_fd, client_fd; struct sockaddr_in server_addr, client_addr; socklen_t addr_len sizeof(client_addr); char buf[MAX_MSG]; server_fd socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); if (server_fd 0) { perror(socket); exit(1); } memset(server_addr, 0, sizeof(server_addr)); server_addr.sin_family AF_INET; server_addr.sin_addr.s_addr htonl(INADDR_ANY); server_addr.sin_port htons(PORT); if (bind(server_fd, (struct sockaddr*)server_addr, sizeof(server_addr)) 0) { perror(bind); close(server_fd); exit(1); } if (listen(server_fd, 5) 0) { perror(listen); close(server_fd); exit(1); } printf(Server listening on port %d...\n, PORT); while (1) { client_fd accept(server_fd, (struct sockaddr*)client_addr, addr_len); if (client_fd 0) { perror(accept); continue; } printf(Client connected: %s:%d\n, inet_ntoa(client_addr.sin_addr), ntohs(client_addr.sin_port)); ssize_t n read(client_fd, buf, MAX_MSG - 1); if (n 0) { perror(read); close(client_fd); continue; } buf[n] 0; printf(Received: %s\n, buf); write(client_fd, Hello from server\n, 18); close(client_fd); } close(server_fd); return 0; }逐段解析一下。socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)創(chuàng)建的是IPv4的TCP套接字第三個(gè)參數(shù)協(xié)議填0表示讓系統(tǒng)自動(dòng)選擇TCP。bind里的INADDR_ANY是個(gè)宏展開就是0.0.0.0表示監(jiān)聽本機(jī)所有網(wǎng)卡。如果你只想讓本機(jī)訪問(wèn)可以改成inet_addr(127.0.0.1)這樣外部網(wǎng)卡就不會(huì)暴露這個(gè)服務(wù)。listen(server_fd, 5)的第二個(gè)參數(shù)是隊(duì)列長(zhǎng)度也就是允許有多少客戶端連接排隊(duì)等待accept()處理。實(shí)際項(xiàng)目中會(huì)更長(zhǎng)但做演示5就夠了。accept()一返回client_fd就是和這個(gè)客戶端綁定的新套接字。這里有個(gè)細(xì)節(jié)要強(qiáng)調(diào)后面收發(fā)數(shù)據(jù)必須用client_fd而不是server_fd。server_fd始終負(fù)責(zé)繼續(xù)接收新連接如果搞混了通信就會(huì)出錯(cuò)。inet_ntoa(client_addr.sin_addr)把二進(jìn)制的IP轉(zhuǎn)成點(diǎn)分十進(jìn)制字符串打印出來(lái)方便觀察客戶端來(lái)源。read()讀取的是TCP流返回字節(jié)數(shù)可能比一次請(qǐng)求少也可能多粘了幾條消息這就是TCP流式協(xié)議的特點(diǎn)。演示場(chǎng)景里一次請(qǐng)求很小所以直接按一次讀取處理。真正的項(xiàng)目要處理粘包我后面會(huì)在第4節(jié)講。3.2 客戶端實(shí)現(xiàn)流程與代碼解析客戶端比服務(wù)端簡(jiǎn)單很多主要就是三步創(chuàng)建套接字、發(fā)起連接、收發(fā)數(shù)據(jù)。#include stdio.h #include string.h #include stdlib.h #include unistd.h #include sys/socket.h #include netinet/in.h #include arpa/inet.h #define PORT 8888 #define MAX_MSG 1024 int main(int argc, char *argv[]) { int sock_fd; struct sockaddr_in server_addr; char buf[MAX_MSG]; if (argc ! 2) { fprintf(stderr, Usage: %s server_ip\n, argv[0]); exit(1); } sock_fd socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); if (sock_fd 0) { perror(socket); exit(1); } memset(server_addr, 0, sizeof(server_addr)); server_addr.sin_family AF_INET; server_addr.sin_port htons(PORT); if (inet_pton(AF_INET, argv[1], server_addr.sin_addr) 0) { perror(inet_pton); exit(1); } if (connect(sock_fd, (struct sockaddr*)server_addr, sizeof(server_addr)) 0) { perror(connect); exit(1); } printf(Connected to server %s:%d\n, argv[1], PORT); write(sock_fd, Hello from client, 17); ssize_t n read(sock_fd, buf, MAX_MSG - 1); if (n 0) { buf[n] 0; printf(Server replied: %s\n, buf); } close(sock_fd); return 0; }inet_pton是“點(diǎn)分十進(jìn)制字符串轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序二進(jìn)制IP”的推薦函數(shù)比老式的inet_addr更穩(wěn)妥。connect()的第三個(gè)參數(shù)是服務(wù)器地址結(jié)構(gòu)體的大小別小看這個(gè)參數(shù)填錯(cuò)就會(huì)返回Invalid argument?？蛻舳瞬恍枰猙ind()因?yàn)橄到y(tǒng)會(huì)在connect()時(shí)自動(dòng)分配一個(gè)臨時(shí)端口給本地套接字。你甚至可以用getsockname()查看自動(dòng)分配到的端口不過(guò)演示代碼用不到不多說(shuō)。3.3 編譯運(yùn)行與本地聯(lián)調(diào)把服務(wù)端代碼保存為server.c客戶端保存為client.c分別編譯gcc -o server server.c gcc -o client client.c先啟動(dòng)服務(wù)端./server正常會(huì)輸出Server listening on port 8888...再開一個(gè)終端運(yùn)行客戶端./client 127.0.0.1客戶端會(huì)打印Connected to server 127.0.0.1:8888和Server replied: Hello from server服務(wù)端會(huì)打印收到消息和客戶端IP端口。如果不想寫客戶端程序也可以用系統(tǒng)自帶工具測(cè)試。telnet 127.0.0.1 8888連上去輸入一句話服務(wù)端照樣能打印出來(lái)。或者用nc 127.0.0.1 8888一樣可以模擬TCP連接。這些工具在排錯(cuò)時(shí)特別方便能幫你把問(wèn)題定位在“server代碼問(wèn)題”還是“client代碼問(wèn)題”上。4.1 從單線程到多路復(fù)用fork、select、epoll選型上面這份代碼有個(gè)明顯的瓶頸同一時(shí)間只能服務(wù)一個(gè)客戶端。它循環(huán)accept()后立刻阻塞在read()上如果一個(gè)客戶端連上就一直不給服務(wù)器發(fā)數(shù)據(jù)后來(lái)的客戶端就算連上了也排不進(jìn)隊(duì)列表現(xiàn)就是卡死。解決思路主要有三種第一種是多進(jìn)程或多線程。服務(wù)端每accept()到一個(gè)連接就fork()一個(gè)子進(jìn)程去處理父進(jìn)程繼續(xù)accept()。代碼簡(jiǎn)單直觀但連接多了以后進(jìn)程/線程開銷大上下文切換也會(huì)吃掉性能。適合連接數(shù)量少、需求簡(jiǎn)單的小工具。第二種是IO多路復(fù)用比如select()。它一次監(jiān)聽多個(gè)fd哪個(gè)fd可讀就往哪個(gè)fd讀。select支持?jǐn)?shù)量有限制通常和FD_SETSIZE相關(guān)一般默認(rèn)1024而且每次調(diào)用都要重新設(shè)置集合效率不高。適合教學(xué)和中等規(guī)模連接。第三種是epollLinux下高性能網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)配。但epoll編程復(fù)雜度高涉及epoll_create、epoll_ctl、epoll_wait狀態(tài)管理需要很清晰。如果只是想學(xué)基礎(chǔ)先弄明白select的理念再升級(jí)到epoll會(huì)更平滑。我給一個(gè)select的簡(jiǎn)化思路把server_fd和一堆client_fd放進(jìn)fd_set調(diào)用select(max_fd1, ...)阻塞等待。返回后遍歷所有fd發(fā)現(xiàn)哪個(gè)fd可讀就讀哪個(gè)。這樣單線程也能同時(shí)維護(hù)多個(gè)連接而且不會(huì)互相阻塞。面試題里經(jīng)常讓對(duì)比這三種方案你只要記住多進(jìn)程最直觀select最簡(jiǎn)單epoll性能最強(qiáng)。4.2 三大高頻錯(cuò)誤Address already in use、Connection refused、Broken pipe寫socket代碼下面這幾個(gè)報(bào)錯(cuò)我可以說(shuō)每個(gè)人都見過(guò)至少一次。第一個(gè)是Address already in use。調(diào)試時(shí)我經(jīng)常CtrlC殺掉服務(wù)端然后立刻重啟結(jié)果bind()就報(bào)這個(gè)錯(cuò)。原因是端口還處于TIME_WAIT狀態(tài)要等幾十秒才能完全釋放。解決辦法是在socket()和bind()之間設(shè)置端口復(fù)用int opt 1; setsockopt(server_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, opt, sizeof(opt));加完這行重啟服務(wù)端就不會(huì)被“上一縷靈魂”擋住了。這個(gè)設(shè)置在生產(chǎn)環(huán)境幾乎都是必加的否則發(fā)版重啟一次就得等一分鐘特別難受。第二個(gè)是Connection refused。客戶端報(bào)這個(gè)錯(cuò)基本可以斷定連接請(qǐng)求根本沒(méi)到服務(wù)端進(jìn)程面前。排查順序很簡(jiǎn)單先確認(rèn)服務(wù)端是否在運(yùn)行再看端口對(duì)不對(duì)接著檢查防火墻有沒(méi)有放行。三個(gè)都沒(méi)問(wèn)題再看INADDR_ANY和客戶端連接的IP是否匹配。有一次我把服務(wù)端綁到了127.0.0.1然后客戶端用內(nèi)網(wǎng)IP去連結(jié)果一直Connection refused就是這個(gè)原因。第三個(gè)是Broken pipe。服務(wù)端已經(jīng)關(guān)閉了連接客戶端還在往這個(gè)socket上寫數(shù)據(jù)系統(tǒng)就會(huì)向進(jìn)程發(fā)送SIGPIPE信號(hào)。這個(gè)信號(hào)的默認(rèn)行為是終止進(jìn)程。所以網(wǎng)絡(luò)服務(wù)端程序常用signal(SIGPIPE, SIG_IGN)忽略它然后靠send()/write()的返回值判斷連接已經(jīng)斷開再做清理工作。還見過(guò)一種情況是客戶端正常結(jié)束后服務(wù)端繼續(xù)read()返回0。read()返回0不代表出錯(cuò)而是表示對(duì)端已經(jīng)正常關(guān)閉了寫端。服務(wù)端代碼必須處理這個(gè)分支及時(shí)close()否則fd會(huì)一直堆積最終把進(jìn)程的文件描述符耗盡。4.3 C語(yǔ)言網(wǎng)絡(luò)細(xì)節(jié)字節(jié)序、返回值檢查和TCP邊界前面提過(guò)字節(jié)序這里再具體演示一下。在x86機(jī)器上整數(shù)的小端存儲(chǔ)是這樣的數(shù)字0x1234實(shí)際內(nèi)存是34 12。而網(wǎng)絡(luò)傳輸要求大端即內(nèi)存順序是12 34。所以填端口必須寫server_addr.sin_port htons(PORT);htons是“host to network short”的縮寫。IP地址因?yàn)槭?2位用htonl()。如果不轉(zhuǎn)換本機(jī)直接回環(huán)訪問(wèn)時(shí)因?yàn)殡p方都是小端可能碰巧能通但跨機(jī)器就會(huì)出大問(wèn)題。這也是我前面說(shuō)的那個(gè)坑。返回值檢查再?gòu)?qiáng)調(diào)一遍所有socket相關(guān)函數(shù)幾乎都返回標(biāo)準(zhǔn)確認(rèn)型函數(shù)socket、bind、listen、connect返回值小于0就是失敗數(shù)據(jù)型函數(shù)read、recv、write、send返回值是實(shí)際字節(jié)數(shù)可能為0。我見過(guò)不少人的代碼只檢查了前者的負(fù)值卻忽略了后者為0的情況導(dǎo)致程序進(jìn)入死循環(huán)。一個(gè)健壯的通訊循環(huán)必須對(duì)n 0和n 0分別處理。TCP是個(gè)字節(jié)流協(xié)議沒(méi)有消息邊界?？蛻舳税l(fā)送“Hello”和“World”服務(wù)端一次read()可能讀到“HelloWorld”也可能只讀到“Hell”。這就是所謂的粘包問(wèn)題。解決方案通常是在消息前加固定長(zhǎng)度的包頭里面存消息長(zhǎng)度服務(wù)端先讀完包頭再按長(zhǎng)度讀完整包。這是網(wǎng)絡(luò)編程進(jìn)階會(huì)遇到的第一個(gè)硬骨頭建議你后面專門研究。5.1 三件套調(diào)試工具gdb、strace、netstat寫socket最容易發(fā)生的問(wèn)題是“代碼不報(bào)錯(cuò)但行為不對(duì)”。這時(shí)候光靠printf效率太低得用工具。gdb是最基礎(chǔ)的進(jìn)程調(diào)試器。比如服務(wù)端卡在accept()可以用gdb -p 進(jìn)程號(hào)掛上去執(zhí)行bt看調(diào)用?；蛘遡nfo threads看線程狀態(tài)。gdb還能對(duì)正在運(yùn)行的程序加斷點(diǎn)不過(guò)實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境很少這樣干因?yàn)闀?huì)打斷線上服務(wù)。strace是我非常喜歡的一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用跟蹤工具。它能打印進(jìn)程執(zhí)行了哪些系統(tǒng)調(diào)用以及每個(gè)調(diào)用的參數(shù)和返回值。比如懷疑accept()沒(méi)收到連接執(zhí)行strace -f -p 服務(wù)端進(jìn)程ID就能看到accept是否在阻塞等待或者read是否返回了-1。網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題十有八九都能從系統(tǒng)調(diào)用層面看穿。netstat和更新的ss用來(lái)查看當(dāng)前端口狀態(tài)。我排錯(cuò)的第一步永遠(yuǎn)是ss -antlp | grep 8888輸出里能看到LISTEN狀態(tài)說(shuō)明服務(wù)端正常監(jiān)聽。能看到ESTABLISHED說(shuō)明客戶端已經(jīng)連上。如果服務(wù)端程序已啟動(dòng)但這里查不到端口那多半就是bind()或防火墻的問(wèn)題。5.2 新手避坑速查表我把平時(shí)答疑時(shí)遇到的高頻問(wèn)題整理成一張表可以直接對(duì)照?，F(xiàn)象常見原因排查/解決bind報(bào)Address already in use端口還在TIME_WAIT加SO_REUSEADDR或等一會(huì)兒再啟動(dòng)connect報(bào)Connection refused服務(wù)端沒(méi)起來(lái)/端口不對(duì)/監(jiān)聽在別的IP查ss -antlp確認(rèn)監(jiān)聽地址是否為0.0.0.0客戶端能連上但收不到數(shù)據(jù)服務(wù)端read/write邏輯錯(cuò)誤strace跟蹤服務(wù)端或加日志打印并發(fā)一高就出錯(cuò)單線程accept串行處理改用多線程或select/epoll程序莫名退出SIGPIPE信號(hào)觸發(fā)默認(rèn)終止signal(SIGPIPE, SIG_IGN)數(shù)據(jù)多包亂序/半包TCP字節(jié)流無(wú)邊界消息加包頭按長(zhǎng)度接收自己連自己能通別人連不上綁定了127.0.0.1監(jiān)聽I(yíng)NADDR_ANY或0.0.0.0這張表也是我自己的排查清單碰到問(wèn)題先查表能省很多時(shí)間。5.3 避坑之外的實(shí)操體會(huì)最后分享一點(diǎn)我自己的感受。03.25那天調(diào)試時(shí)踩得最深的一個(gè)坑是在服務(wù)器上寫完服務(wù)端本地Windows上用客戶端去連結(jié)果怎么都連不上。前后看了所有常規(guī)原因都沒(méi)用最后才發(fā)現(xiàn)是云平臺(tái)的安全組只開了22和80端口8888從來(lái)沒(méi)放行。所以從這個(gè)經(jīng)歷里我總結(jié)出一個(gè)固定順序代碼先在同一臺(tái)機(jī)器自測(cè)通再跨機(jī)器測(cè)試跨機(jī)器測(cè)試不通先查防火墻和安全組再查代碼。還有一個(gè)小技巧調(diào)試時(shí)用nc -vz 127.0.0.1 8888測(cè)試端口是否開放。它能快速告訴你端口通不通輸出來(lái)斷點(diǎn)進(jìn)一步排查。這個(gè)小命令在面試和日常運(yùn)維里也很常用建議順手記住。如果你正好也在學(xué)習(xí)Linux下的C socket網(wǎng)絡(luò)編程可以從這份代碼開始自己試著改成多客戶端并發(fā)或者加上簡(jiǎn)單的包頭協(xié)議。每改一次你都會(huì)對(duì)TCP通信有多一層理解。