[C言語] 手入力で返すHTTPサーバ

さてさて、しばらく続いているC言語の勉強。
今回はこちらの記事を参考に、変なものを作ってみました。
HTTPサーバにリクエストが来たらそれを手で返す、というｗ

（っていっても、参考記事のものを少し書き換えただけだけど( ´⊇`)）

ちなみにここで使ってる関数やシステムコールについてはこちら（[C言語] ライブラリの関数などメモ）のまとめに説明があります。よかったら参考にしてください。

ソースコード

まずはソースコード。

# include <sys/fcntl.h>
# include <sys/socket.h>
# include <sys/types.h>
# include <netinet/in.h>
# include <netdb.h>
# include <stdio.h>
# include <string.h>
# include <unistd.h>
# include <errno.h>

# define HTTP_TCP_PORT 80

// プロトタイプ
void http(int sockfd);
int send_msg(int fd, char *msg);


int main() {

    printf("Waiting for request...\n");

    // ソケット用
    int sockfd;

    // accept時に新規生成されるソケット用
    int new_sockfd;

    // `writer_addr`構造体の長さを受け取る
    int writer_len;

    // 待ち受け用アドレス構造体
    struct sockaddr_in reader_addr;

    // 送信用アドレス構造体
    struct sockaddr_in writer_addr;

    // 構造体をゼロクリア
    memset(&reader_addr, 0, sizeof(reader_addr));
    memset(&writer_addr, 0, sizeof(writer_addr));

    // 読み込み用の構造体を設定
    reader_addr.sin_family      = AF_INET;
    reader_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // INADDR_ANY = 0.0.0.0 = 誰からでも待ち受け
    reader_addr.sin_port        = htons(HTTP_TCP_PORT);

    // 待ち受け用にソケットを開く
    if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
        fprintf(stderr, "error: socket()\n");
        return 1;
    }

    // 待ち受け用としてソケットをバインド
    if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&reader_addr, sizeof(reader_addr)) < 0) {
        fprintf(stderr, "error: bind()\n");
        fprintf(stderr, "%s", strerror(errno));
        close(sockfd);
        return 1;
    }

    // 待ち受け用ソケットで待ち受け（接続待ち・リッスン）
    if (listen(sockfd, 5) < 0) {
        fprintf(stderr, "error: listen()\n");
        close(sockfd);
        return 1;
    }

    // 接続を待ち続ける
    while(1) {
        // 開いたソケットへの接続要求が来たら`accept()`により、その接続の新規ソケットディスクリプタが生成され返される。
        // ※ `listen()`しているソケットはキューが作られ、そのキューの先頭から`accept()`は接続相手の新規ソケットディスクリプタを生成する。
        if ((new_sockfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&writer_addr, (socklen_t *)&writer_len)) < 0) {
            fprintf(stderr, "error: accepting a socket.\n");
            break;
        }
        else {
            // acceptから得られたソケットディスクリプタを使ってHTTP通信開始
            http(new_sockfd);

            // 通信が終わったらソケットを閉じる。
            // ※ 新規で作られたソケットなのでlistenしているソケットには影響しない。
            close(new_sockfd);
        }
    }

    close(sockfd);
}


/**
 * HTTP通信用関数
 *
 * @param sockfd 通信用に確立されたソケットディスクリプタ
 */
void http(int sockfd) {

    // ファイル読み込み時の読み取りバイトサイズ格納用
    int len;

    // 要求されたファイルを開くためのファイルディスクリプタ
    int read_fd;

    // ソケットからデータを読み取るバッファ
    char buf[1024];

    // メソッド名を格納する
    char method[16];

    // 接続相手のアドレスを格納する
    char uri_addr[256];

    // HTTP Versionを格納する
    char http_ver[64];

    // 接続要求のあったファイル名を格納する
    char *uri_file;

    // HTTPリクエストを読み込み開始
    if (read(sockfd, buf, 1024) <= 0) {
        fprintf(stderr, "error: reading a request.\n");
    }
    else {
        // Method, Path, HTTP-versionに分解
        sscanf(buf, "%s %s %s", method, uri_addr, http_ver);

        // `GET`メソッドのみ受け付ける
        if (strcmp(method, "GET") != 0) {
            send_msg(sockfd, "501 Not implemented.");
            close(read_fd);
        }

        // uri_addrで得られたパスから1文字進める（つまり先頭の'/'を無視する
        uri_file = uri_addr + 1;

        // 本来は指定されたファイルを開く。（今回は手入力で返すのでコメントアウトｗ）
        // if ((read_fd = open(uri_file, O_RDONLY, 0666)) == -1) {
        //     send_msg(sockfd, "404 Not Found");
        //     close(read_fd);
        // }

        // HTTPヘッダを送信
        send_msg(sockfd, "HTTP/1.0 200 OK\r\n");
        send_msg(sockfd, "Content-Type: text/html\r\n");
        send_msg(sockfd, "\r\n");

        printf("Enter the http response.\n");

        // ここから実際のデータを手入力させるｗ
        fgets(buf, 1024, stdin);
        write(sockfd, buf, strlen(buf));

        // 本来はここで指定されたファイルの中身を転送する
        // ファイルの中身を送信
        // while((len = read(read_fd, buf, 1024)) > 0) {
        //     if (write(sockfd, buf, len) != len) {
        //         fprintf(stderr, "error: writing a response.\n");
        //         break;
        //     }
        // }

        close(read_fd);
    }
}


/**
 * メッセージ送信用関数
 *
 * @param fd   ソケットディスクリプタ
 * @param *msg 送信するメッセージ
 */
int send_msg(int fd, char *msg) {
    int len;
    len = strlen(msg);

    // 指定されたメッセージ`msg`をソケットに送信
    if (write(fd, msg, len) != len) {
        fprintf(stderr, "error: writing.");
    }

    return len;
}

ポイントは、リクエストを受け付けて応答状態になったあとに、fgets()とwrite()を使って、キーボードから値を返している点です。

はっきり言ってまったく意味ない実装ですが（ｗ）、サーバがなにをしているか、という動作を確認するにはいい例ではないかなと。

これをビルドして、以下のように実行するとサーバが起動します。
で、http://localhost/に接続すると

sudo ./http-server
Waiting for request...
Enter the http response.

となるので、ここでキーボードからなにかを入力するとブラウザ上にそのテキストが表示されます。

Cは深いところを触っている感じがするので楽しいですねｗ