UNIX: разработка сетевых приложений

 4 {
 5  ssize_t n, rc;
 6  char c, *ptr;
 7  ptr = vptr;
 8  for (n = 1; n < maxlen; n++) {
 9   again:
10   if ((rc = read(fd, &c, 1)) == 1) {
11    *ptr++ = c;
12    if (c == '\n')
13     break; /* записан символ новой строки, как в fgets() */
14   } else if (rc == 0) {
15    if (n == 1)
16     return (0); /* EOF, данные не считаны */
17    else
18     break; /* EOF, некоторые данные были считаны */
19   } else {
20    if (errno == EINTR)
21     goto again;
22    return (-1); /* ошибка, errno задается функцией read() */
23   }
24  }
25  *ptr = 0; /* завершаем нулем, как в fgets() */
26  return (n);
27 }
Если функция чтения или записи (
read
 или 
write
) возвращает ошибку, то наши функции проверяют, не совпадает ли код ошибки с EINTR (прерывание системного вызова сигналом, см. раздел 5.9). В этом случае прерванная функция вызывается повторно. Мы обрабатываем ошибку в этой функции, чтобы не заставлять процесс снова вызвать 
read
 или 
write
, поскольку целью наших функций является предотвращение обработки нехватки данных вызывающим процессом.
В разделе 14.3 мы покажем, что вызов функции 
recv
 с флагом 
MSG_WAITALL
 позволяет обойтись без использования отдельной функции 
readn
.
Заметим, что наша функция 
readline
 вызывает системную функцию 
read
 один раз для каждого байта данных. Это очень неэффективно, поэтому мы и написали в примечании «Ужасно медленно!». Возникает соблазн обратиться к стандартной библиотеке ввода-вывода (
stdio
). Об этом мы поговорим через некоторое время в разделе 14.8, но учтите, что это может привести к определенным проблемам. Буферизация, предоставляемая 
stdio
, решает проблемы с производительностью, но при этом создает множество логистических сложностей, которые в свою очередь порождают скрытые ошибки в приложении. Дело в том, что состояние буферов 
stdio
 недоступно процессу. Рассмотрим, например, строчный протокол взаимодействия клиента и сервера, причем такой, что могут существовать разные независимые реализации клиентов и серверов (достаточно типичное явление; например, множество веб-браузеров и веб-серверов были разработаны независимо в соответствии со спецификацией HTTP). Хороший стиль программирования заключается в том, что эти программы должны не только ожидать от своих собеседников соблюдения того же протокола, но и контролировать трафик на возможность получения непредвиденного трафика. Подобные нарушения протокола должны рассматриваться как ошибки, чтобы программисты имели возможность находить и устранять неполадки в коде, а также обнаруживать попытки взлома систем. Обработка некорректного трафика должна давать приложению возможность продолжать работу. Буферизация 
stdio
 мешает достижению перечисленных целей, поскольку приложение не может проверить наличие непредвиденных (некорректных) данных в буферах 
stdio
 в любой конкретный момент.
  
Существует множество сетевых протоколов, основанных на использовании строк текста: SMTP, HTTP, FTP, finger. Поэтому соблазн работать со строками будет терзать вас достаточно часто. Наш совет: мыслить в терминах буферов, а не строк. Пишите код таким образом, чтобы считывать содержимое буфера, а не отдельные строки. Если же ожидается получение строки, ее всегда можно поискать в считанном буфере.
В листинге 3.12 приведена более быстрая версия функции 
readline
, использующая свой собственный буфер (а не буферизацию 
stdio
). Основное достоинство этого буфера состоит в его открытости, благодаря чему вызывающий процесс всегда знает, какие именно данные уже приняты. Несмотря на это, использование 
readline
 все равно может вызвать проблемы, как мы увидим в разделе 6.3. Системные функции типа 
select
 ничего не знают о внутреннем буфере 
readline
, поэтому неаккуратно написанная программа с легкостью может очутиться в состоянии ожидания в вызове 
select
, при том, что данные уже будут находиться в буферах 
readline
. По этой причине сочетание вызовов 
readn
 и 
readline
 не будет работать так, как этого хотелось бы, пока функция 
readn
 не будет модифицирована с учетом наличия внутреннего буфера.
Листинг 3.12. Улучшенная версия функции readline
//lib/readline.c
 1 #include "unp.h"
 2 static int read_cnt;
 3 static char *read_ptr;
 4 static char read_buf[MAXLINE];
 5 static ssize_t
 6 my_read(int fd, char *ptr)
 7 {
 8  if (read_cnt <= 0) {
 9   again:
10   if ((read_cnt = read(fd, read_buf, sizeof(read_buf))) < 0) {
11    if (errno == EINTR)
12     goto again;
13    return(-1);
14   } else if (read_cnt == 0)
15   return(0);
16   read_ptr = read_buf;
17  }
18  read_cnt--;
19  *ptr = *read_ptr++;
20  return(1);
21 }
22 ssize_t