Proxy源代码分析--谈谈如何学习linux网络编程

　　Linux是一个可靠性非常高的操作系统，但是所有用过Linux的朋友都会感觉到，Linux和Windows这样的"傻瓜"操作系统（这里丝毫没有贬低Windows的意思，相反这应该是Windows的优点）相比，后者无疑在易操作性上更胜一筹。但是为什么又有那么多的爱好者钟情于Linux呢，当然自由是最吸引人的一点，另外Linux强大的功能也是一个非常重要的原因，尤其是Linux强大的网络功能更是引人注目。放眼今天的WAP业务、银行网络业务和曾经红透半边天的电子商务，都越来越倚重基于Linux的解决方案。因此Linux网络编程是非常重要的，而且当我们一接触到Linux网络编程，我们就会发现这是一件非常有意思的事情，因为以前一些关于网络通信概念似是而非的地方，在这一段段代码面前马上就豁然开朗了。在刚开始学习编程的时候总是让人感觉有点理不清头绪，不过只要多读几段代码，很快我们就能体会到其中的乐趣了。下面我就从一段Proxy源代码开始，谈谈如何进行Linux网络编程。
　　
　　　　首先声明，这段源代码不是我编写的，让我们感谢这位名叫Carl Harris的大虾，是他编写了这段代码并将其散播到网上供大家学习讨论。这段代码虽然只是描述了最简单的proxy操作，但它的确是经典，它不仅清晰地描述了客户机/服务器系统的概念，而且几乎包括了Linux网络编程的方方面面，非常适合Linux网络编程的初学者学习。
　　　　这段Proxy程序的用法是这样的，我们可以使用这个proxy登录其它主机的服务端口。假如编译后生成了名为Proxy的可执行文件，那么命令及其参数的描述为：
　　　　　./Proxy
　　　　其中参数proxy_port是指由我们指定的代理服务器端口。参数remote_host是指我们希望连接的远程主机的主机名，IP地址也同样有效。这个主机名在网络上应该是唯一的，如果您不确定的话，可以在远程主机上使用uname -n命令查看一下。参数service_port是远程主机可提供的服务名，也可直接键入服务对应的端口号。这个命令的相应操作是将代理服务器的proxy_port端口绑定到remote_host的service_port端口。然后我们就可以通过代理服务器的proxy_port端口访问remote_host了。例如一台计算机，网络主机名是legends，IP地址为10.10.8.221，如果在我的计算机上执行：
　　　　　[root@lee /root]#./proxy 8000 legends telnet
　　　　那么我们就可以通过下面这条命令访问legends的telnet端口。
　　-----------------------------------------------------------------
　　[root@lee /root]#telnet legends 8000
　　Trying 10.10.8.221...
　　Connected to legends(10.10.8.221).
　　Escape character is '^]'
　　
　　Red Hat Linux release 6.2(Zoot)
　　Kernel 2.2.14-5.0 on an i686
　　Login:
　　-----------------------------------------------------------------
　　　　上面的绑定操作也可以使用下面的命令：
　　　　　[root@lee /root]#./proxy 8000 10.10.8.221 23
　　　　　23是telnet服务的标准端口号，其它服务的对应端口号我们可以在/etc/services中查看。
　　
　　　　下面我就从这段代码出发谈谈我对Linux网络编程的一些粗浅的认识，不对的地方还请各位大虾多多批评指正。
　　
　　◆main()函数
　　-----------------------------------------------------------------
　　#include
　　#include
　　#include
　　#include
　　#include
　　#include
　　#include
　　#include
　　#include
　　#include
　　#include
　　#define TCP_PROTO　　 "tcp"
　　int proxy_port;　　　 /* port to listen for proxy connections on */
　　struct sockaddr_in hostaddr;　　 /* host addr assembled from gethostbyname() */
　　extern int errno;　　 /* defined by libc.a */
　　extern char *sys_myerrlist[];
　　void parse_args (int argc, char **argv);
　　void daemonize (int servfd);
　　void do_proxy (int usersockfd);
　　void reap_status (void);
　　void errorout (char *msg);
　　/*This is my modification.
　　I'll tell you why we must do this later*/
　　typedef void Signal(int);
　　/****************************************************************
　　function: 　　　main
　　description: 　 Main level driver. After daemonizing the process, a socket is opened to listen for 　　　　　　　　connections on the proxy port, connections are accepted and children are spawned to 　　　　　　　　handle each new connection.
　　arguments: 　　 argc,argv you know what those are.
　　return value: 　none.
　　calls: 　　　　 parse_args, do_proxy.
　　globals: 　　　 reads proxy_port.
　　****************************************************************/
　　main (argc,argv)
　　int argc;
　　char **argv;
　　{
　　　　　int clilen;
　　　　　int childpid;
　　　　　int sockfd, newsockfd;
　　　　　struct sockaddr_in servaddr, cliaddr;
　　　　　parse_args(argc,argv);
　　　　　/* prepare an address struct to listen for connections */
　　　　　bzero((char *) &servaddr, sizeof(servaddr));
　　　　　servaddr.sin_family = AF_INET;
　　　　　servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
　　　　　servaddr.sin_port = proxy_port;
　　　　　/* get a socket... */
　　　　　if ((sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)) <0) {
　　　　　　　fputs("failed to create server socket\r\n",stderr);
　　　　　　　exit(1);
　　　　　}
　　　　　/* ...and bind our address and port to it */
　　　　　if　　 (bind(sockfd,(struct sockaddr_in *) &servaddr,sizeof(servaddr)) <0) {
　　　　　　　fputs("faild to bind server socket to specified port\r\n",stderr);
　　　　　　　exit(1);
　　　　　　}
　　　　　/* get ready to accept with at most 5 clients waiting to connect */
　　　　　listen(sockfd,5);
　　　　/* turn ourselves into a daemon */
　　　　daemonize(sockfd);
　　　　/* fall into a loop to accept new connections and spawn children */
　　　　while (1) {
　　　　　　/* accept the next connection */
　　　　　　clilen = sizeof(cliaddr);
　　　　　　newsockfd = accept(sockfd, (struct sockaddr_in *) &cliaddr, &clilen);
　　　　　　if (newsockfd <0 && errno == EINTR)
　　　　　　　　continue;
　　　　　　/* a signal might interrupt our accept() call */
　　　　　　else if (newsockfd <0)
　　　　　　　　/* something quite amiss -- kill the server */
　　　　　　errorout("failed to accept connection");
　　　　　　/* fork a child to handle this connection */
　　　　　　if ((childpid = fork()) == 0) {
　　　　　　　　close(sockfd);
　　　　　　　　do_proxy(newsockfd);
　　　　　　　　exit(0);
　　　　　　　}
　　　　　　/* if fork() failed, the connection is silently dropped -- oops! */
　　　　　　　lose(newsockfd);
　　　　　　　}
　　　　　}
　　-----------------------------------------------------------------
　　　　上面就是Proxy源代码的主程序部分，也许您在网上也曾经看到过这段代码，不过细心的您会发现在上面这段代码中我修改了两个地方，都是在预编译部分。一个地方是在定义外部字符型指针数组时，我将原代码中的
　　　　extern char *sys_errlist[];
　　修改为
　　　　extern char *sys_myerrlist[];原因是在我的Linux环境下头文件"stdio.h"已经对sys_errlist[]进行了如下定义：
　　　　extern __const char *__const sys_errlist[];
　　　　也许Carl Harris在94年编写这段代码时系统还没有定义sys_errlist[]，不过现在我们不修改一下的话，编译时系统就会告诉我们sys_errlist发生了定义冲突。
　　　　另外我添加了一个函数类型定义：
　　　　　typedef void Sigfunc(int);
　　　　具体原因我将在后面向大家解释。
　　
　　套接字和套接字地址结构定义
　　
　　　　这段主程序是一段典型的服务器程序。网络通讯最重要的就是套接字的使用，在程序的一开始就对套接字描述符sockfd和newsockfd进行了定义。接下来定义客户机/服务器的套接字地址结构cliaddr和servaddr，存储客户机/服务器的有关通信信息。然后调用parse_args(argc,argv)函数处理命令参数。关于这个parse_args()函数我们待会儿再做介绍。
　　
　　创建通信套接字
　　
　　　　下面就是建立一个服务器的详细过程。服务器程序的第一个操作是创建一个套接字。这是通过调用函数socket()来实现的。socket()函数的具体描述为：
　　-----------------------------------------------------------------
　　　　#include
　　　　#include
　　　　int soc