implement minimum server and client

.gitignore

@@ -0,0 +1,2 @@
+bin/*
+build/*

Makefile

@@ -0,0 +1,47 @@
+CC := gcc
+CFLAGS := -std=c11 -Wall -Wextra -O2 -g -I src -MMD -MP
+LDFLAGS :=
+LDLIBS :=
+
+SRCDIR := src
+OBJDIR := build
+BINDIR := bin
+
+SRCS_SERVER := $(SRCDIR)/http_server.c $(SRCDIR)/http_request.c
+SRCS_CLIENT := $(SRCDIR)/http_client.c
+
+OBJS_SERVER := $(patsubst $(SRCDIR)/%.c,$(OBJDIR)/%.o,$(SRCS_SERVER))
+OBJS_CLIENT := $(patsubst $(SRCDIR)/%.c,$(OBJDIR)/%.o,$(SRCS_CLIENT))
+
+TARGET_SERVER := $(BINDIR)/http_server
+TARGET_CLIENT := $(BINDIR)/http_client
+
+DEPS := $(OBJS_SERVER:.o=.d) $(OBJS_CLIENT:.o=.d)
+
+.PHONY: all clean
+
+all: $(TARGET_SERVER) $(TARGET_CLIENT)
+
+# create bin and build dirs as order-only prerequisites
+$(BINDIR):
+	mkdir -p $(BINDIR)
+
+$(OBJDIR):
+	mkdir -p $(OBJDIR)
+
+# pattern rule to compile .c -> build/%.o
+$(OBJDIR)/%.o: $(SRCDIR)/%.c | $(OBJDIR)
+	$(CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@
+
+# link targets
+$(TARGET_SERVER): $(OBJS_SERVER) | $(BINDIR)
+	$(CC) $(LDFLAGS) $^ $(LDLIBS) -o $@
+
+$(TARGET_CLIENT): $(OBJS_CLIENT) | $(BINDIR)
+	$(CC) $(LDFLAGS) $^ $(LDLIBS) -o $@
+
+# include dependency files if present
+-include $(DEPS)
+
+clean:
+	rm -rf $(BINDIR) $(OBJDIR)

memo.md

@@ -0,0 +1,103 @@
+# 📝課題: C言語 + system callでHTTP Serverを作ってみよう
+```
+GET /calc?query=2+10 HTTP/1.1
+```
+に対して
+```
+HTTP/1.1 200 OK
+Content-Length: 2
+
+12
+```
+
+を返すようなもの
+## ヒント
+- manを使う
+- system callのエラーは必ず対処する
+- メモリは動的に確保しよう
+- クライアントとサーバーの処理が別で必要
+
+## 余力があれば挑戦するとよいこと
+- IPv4+v6両対応
+- CPU性能を最大限活用できるようにする
+- non-blocking化
+- マルチスレッド化
+- 通信タイムアウトの設定
+- SSL対応
+- signalを受け取ったら全コネクションが正常終了するようにする
+
+
+
+### 自分の実装計画
+
+まず1プロセスで単純なHTTPサーバーを作る。
+- socket, bind, listen, acceptで通信確立
+- request lineの解析
+- headerの解析
+- bobyから計算
+
+時間があったら...
+CI/CDをちゃんと設定する
+→次にワーカープロセスを使った実装
+→次にマルチスレッド
+→次にepollによる実装
+
+## 調べたもの
+
+### bind(2)
+addrをsocketのfdに結び付ける
+0: success
+-1: error
+
+sockaddr_in構造体=ポート番号
+
+###  HTTP リクエスト
+HTTPリクエストは、以下の3つの要素で構成される。
+
+- リクエスト行
+- ヘッダーフィールド
+- ボディ
+ヘッダーフィールド、ボディは省略可能。
+ヘッダーフィールドとボディの間は、空行を１行挟む。
+
+https://qiita.com/gunso/items/94c1ce1e53c282bc8d2f#2http%E3%83%AA%E3%82%AF%E3%82%A8%E3%82%B9%E3%83%88%E3%81%AE%E6%A7%8B%E6%88%90
+https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc9112.html
+
+
+### HTTP レスポンス
+- HTTPリクエストと同様に、
+```
+POST /index.html HTTP/1.0
+```
+みたいにスペースで区切られる
+
+- headerフィールド
+フィールド名：valueの形式
+
+- HTTPレスポンスは、以下の3つの要素で構成される。
+  - ステータス行
+  - ヘッダーフィールド
+  - ボディ
+
+### C10k問題
+プロセス作れる数の限界UNIX系ではプロセス数が~32767, 16bit=2^16
+
+### bindとTIME_WAITについて
+TCPにおいて、切断後、一定時間はソケット状態を維持するため、アプリを再起動したときにすぐに同じポートを再利用できない。`SO_REUSEADDR`を設定するとうまくいく
+```
+// bindが解放されなくなる対策
+const int one = 1;
+// 第2引数で設定したいレイヤー、第3引数でそのレイヤーで設定したいオプション、第4引数でそのオプションの値を入れる。
+setsockopt(server_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &one, sizeof(int));
+```
+https://qiita.com/bamchoh/items/1dd44ba1fbef43b5284b
+https://bombrary.github.io/blog/posts/socket01-file-tcp/
+
+## 頂いたコメント
+- clientからhttp_requestを送るときにconnectまで成功して、いざsend使用する直前に切断されてしまった場合、そのままsendするとSIGPIPEシグナルが飛んできてプロセスが終了してしまう。
+    >サーバー側のコネクションがcloseしているとここでプロセスが落ちるのでMSG_NOSIGNALをつけてベットエラーハンドリングをした方が良いかもしれないです。
+
+    >MSG_NOSIGNAL (Linux 2.2 以降)
+    ストリーム指向のソケットで相手側が接続を切断した時に、エラーとして SIGPIPE を送信しないように要求する。
+    https://ja.manpages.org/send/2
+

src/http_client.c

@@ -0,0 +1,82 @@
+#define _GNU_SOURCE
+#include <errno.h>
+#include <netdb.h>
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <string.h>
+#include <sys/socket.h>
+#include <sys/types.h>
+#include <unistd.h>
+
+#define SERVER_ADDR "127.0.0.1"
+#define SERVER_PORT "8090"
+
+int main() {
+    struct addrinfo hints, *result, *res_p;
+    int err, client_fd = -1;
+
+    memset(&hints, 0, sizeof(struct addrinfo));
+    hints.ai_family = AF_INET;        // IPv4
+    hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;  // TCP
+
+    err = getaddrinfo(SERVER_ADDR, SERVER_PORT, &hints, &result);
+    if (err != 0) {
+        fprintf(stderr, "getaddrinfo: %s\n", gai_strerror(err));
+        exit(EXIT_FAILURE);
+    }
+
+    for (res_p = result; res_p; res_p = res_p->ai_next) {
+        client_fd = socket(res_p->ai_family, res_p->ai_socktype, res_p->ai_protocol);
+        if (client_fd < 0) {
+            fprintf(stderr, "create socket failed: %s (errno=%d)\n", strerror(errno), errno);
+            continue;
+        }
+
+        if (connect(client_fd, res_p->ai_addr, res_p->ai_addrlen) < 0) {
+            fprintf(stderr, "create connection failed: %s (errno=%d)\n", strerror(errno), errno);
+            continue;
+        }
+        // connect成功
+        break;
+    }
+    // TODO: ここいらない？
+    if (client_fd < 0) {
+        printf("create connection error");
+        exit(EXIT_FAILURE);
+    }
+    freeaddrinfo(result);
+
+    // http requestの書き込み
+    char request[512];
+    int request_len = snprintf(request, sizeof(request),
+                               "GET /calc?query=12+24 HTTP/1.1\r\n"
+                               "Host: %s:%s\r\n"
+                               "User-Agent: simple-c-http-client/1.0\r\n"
+                               "Connection: close\r\n"
+                               "\r\n",
+                               SERVER_ADDR, SERVER_PORT);
+    // send: 送り切るまで
+    int sent = 0;
+    while (sent < request_len) {
+        int n = send(client_fd, request + sent, request_len - sent, MSG_NOSIGNAL);
+        if (n < 0) {
+            if (errno == EINTR) continue;  // interrupted system call
+            perror("send");
+            close(client_fd);
+            exit(1);
+        }
+        sent += n;
+    }
+
+    // http responseの読み取り
+    // TODO: Status line, header, bodyをちゃんと読み取るようにする
+    // TODO: 動的にメモリ確保をする
+    int BUF_SIZE = 500;
+    char buf[BUF_SIZE];
+    // TODO: ここもBUFF_SIZE受け取れているとは限らない...
+    int response_len = recv(client_fd, buf, BUF_SIZE, 0);  // BUF_SIZEより大きいと動かない
+    buf[response_len] = '\0';
+
+    close(client_fd);
+    printf("%s", buf);
+}