Linux网络编程：tcp并发服务器（I/O复用之select）

与多线程、多进程相比，I/O复用最大的优势是系统开销小，系统不需要建立新的进程或者线程，也不必维护这些线程和进程。

代码示例：

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

#include <stdlib.h>

#include <errno.h>

#include <string.h>

#include <sys/socket.h>

#include <sys/types.h>

#include <netinet/in.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <sys/select.h>

#define SERV_PORT 8080

#define LIST 20                //服务器最大接受连接

#define MAX_FD 10              //FD_SET支持描述符数量

int main(int argc, char *argv[])

{

 int sockfd;

 int err;

 int i;

 int connfd;

 int fd_all[MAX_FD]; //保存所有描述符，用于select调用后，判断哪个可读

 

 //下面两个备份原因是select调用后，会发生变化，再次调用select前，需要重新赋值

 fd_set fd_read;    //FD_SET数据备份

    fd_set fd_select;  //用于select

 struct timeval timeout;        //超时时间备份

 struct timeval timeout_select;  //用于select

 

 struct sockaddr_in serv_addr;  //服务器地址

 struct sockaddr_in cli_addr;    //客户端地址

 socklen_t serv_len;

 socklen_t cli_len;

 

 //超时时间设置

 timeout.tv_sec = 10;

 timeout.tv_usec = 0;

 

 //创建TCP套接字

 sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

 if(sockfd < 0)

 {

  perror("fail to socket");

  exit(1);

 }

 

 // 配置本地地址

 memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));

 serv_addr.sin_family = AF_INET;   // ipv4

 serv_addr.sin_port = htons(SERV_PORT); // 端口， 8080

 serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // ip

    serv_len = sizeof(serv_addr);

 

 // 绑定

 err = bind(sockfd, (struct sockaddr *)&serv_addr, serv_len);

 if(err < 0)

 {

  perror("fail to bind");

  exit(1);

 }

 // 监听

 err = listen(sockfd, LIST);

 if(err < 0)

 {

  perror("fail to listen");

  exit(1);

 }

 

 //初始化fd_all数组

 memset(fd_all, -1, sizeof(fd_all));

 fd_all[0] = sockfd;  //第一个为监听套接字

 

 FD_ZERO(&fd_read); // 清空

 FD_SET(sockfd, &fd_read);  //将监听套接字加入fd_read

 int maxfd = fd_all[0];  //监听的最大套接字

 

 while(1){

 

  // 每次都需要重新赋值，fd_select，timeout_select每次都会变

        fd_select = fd_read;

        timeout_select = timeout;

 

  // 检测监听套接字是否可读，没有可读，此函数会阻塞

  // 只要有客户连接，或断开连接，select()都会往下执行

  err = select(maxfd+1, &fd_select, NULL, NULL, NULL);

  //err = select(maxfd+1, &fd_select, NULL, NULL, (struct timeval *)&timeout_select);

  if(err < 0)

  {

    perror("fail to select");

    exit(1);

  }

  if(err == 0){

            printf("timeout\n");

  }

 

  // 检测监听套接字是否可读

  if( FD_ISSET(sockfd, &fd_select) ){//可读，证明有新客户端连接服务器

   

            cli_len = sizeof(cli_addr);

   

   // 取出已经完成的连接

   connfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&cli_addr, &cli_len);

   if(connfd < 0)

   {

    perror("fail to accept");

    exit(1);

   }

   

   // 打印客户端的 ip 和端口

   char cli_ip[INET_ADDRSTRLEN] = {0};

   inet_ntop(AF_INET, &cli_addr.sin_addr, cli_ip, INET_ADDRSTRLEN);

   printf("----------------------------------------------\n");

   printf("client ip=%s,port=%d\n", cli_ip,ntohs(cli_addr.sin_port));

   

   // 将新连接套接字加入 fd_all 及 fd_read

   for(i=0; i < MAX_FD; i++){

    if(fd_all[i] != -1){

     continue;

    }else{

     fd_all[i] = connfd;

     printf("client fd_all[%d] join\n", i);

     break;

    }

   }

   

   FD_SET(connfd, &fd_read);

   

   if(maxfd < connfd)

   {

    maxfd = connfd;  //更新maxfd

   }

 

  }

 

  //从1开始查看连接套接字是否可读，因为上面已经处理过0（sockfd）

  for(i=1; i < maxfd; i++){

   if(FD_ISSET(fd_all[i], &fd_select)){

    printf("fd_all[%d] is ok\n", i);

   

    char buf[1024]={0};  //读写缓冲区

    int num = read(fd_all[i], buf, 1024);

    if(num > 0){

     //收到 客户端数据并打印

     printf("receive buf from client fd_all[%d] is: %s\n", i, buf);

     

     //回复客户端

     num = write(fd_all[i], buf, num);

     if(num < 0){

      perror("fail to write ");

      exit(1);

     }else{

      //printf("send reply\n");

     }

     

    }

    else if(0 == num){ // 客户端断开时

     

     //客户端退出，关闭套接字，并从监听集合清除

     printf("client:fd_all[%d] exit\n", i);

     FD_CLR(fd_all[i], &fd_read);

     close(fd_all[i]);

     fd_all[i] = -1;

     

     continue;

    }

   

   }else {

                //printf("no data\n");                 

            }

  }

 }

 

    return 0;

}

运行结果：



本文源代码可以到Linux公社资源站下载：

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具体下载目录在 /2017年资料/2月/13日/Linux网络编程：tcp并发服务器（IO复用之select）/

下载方法见 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-07/87684.htm
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