基于linux poll模型的tcp服务器------一个服务器如何与多个客户端进行通信？

        在之前的博文中， 我们一起玩了Windows下的select函数， 实现了一个服务器与多个客户端进行通信。 如果一直到linux, 那几乎是大同小异的。 现在， 我们不说select, 而来接续说说linux epoll.

        在前面的博文中， 我们也介绍了linux poll检测键盘终端输入， 主要是想在网络编程之前， 对epoll的用法有个基本的了解。现在， 来玩一下基于linux poll模型的tcp服务器------一个服务器与多个客户端进行通信。

       服务端代码如下：

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netdb.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>
#include <errno.h>
#include <malloc.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <stdarg.h>
#include <fcntl.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/poll.h>
#define BACKLOG 100

#if 0
struct pollfd
{
　　	int fd;          //文件描述符
　　	short events;    //请求的事件
　　	short revents;   //返回的事件
　　};
#endif

int main()
{
int iListenSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
int arrayConnSock[BACKLOG] = {0}; // 这个初始化并不好，但其实无大碍
sockaddr_in addr;
memset(&addr, 0, sizeof(addr));
inet_aton("0.0.0.0", &addr.sin_addr);
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons(8888);

int iOpt = 1;
setsockopt(iListenSock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &iOpt, sizeof(iOpt));  // 标配
bind(iListenSock, (sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
listen(iListenSock, 100);

int flag = -1;
pollfd fds[BACKLOG + 1];        // BACKLOG个通信socket和1个监听socket
memset(fds, flag, sizeof(fds)); // 设置一个标志
fds[0].fd = iListenSock;        // 监听socket
fds[0].events = POLLIN;

int ndfs = 1;
int timeoutMS = -1; // 永不超时
int i = 0;
for(int i = 1; i <= BACKLOG; i++)
{
int iRet = poll(fds, ndfs, timeoutMS);
if (iRet < 0)
{
printf("poll error, iRet %d\n", iRet);
continue;
}

if (iRet < 0)
{
printf("poll error, iRet %d\n", iRet);
continue;
}

if (fds[0].revents & POLLIN) // fds[0]对应iListenSock， 此处表明检测到有新客户端连接过来
{
arrayConnSock[i - 1] = accept(iListenSock, NULL, NULL); // arrayConnSock是通信socket
fds[i].fd = arrayConnSock[i - 1];
fds[i].events = POLLIN;
ndfs++;
printf("new client came, local fd is [%d]\n", arrayConnSock[i - 1]);
}

for (int j = 0; j < BACKLOG; j++)
{
char szBuf[1024] = {0};
if (arrayConnSock[j] > 0 && (fds[j + 1].revents & POLLIN)) // 此处检测的是已经链接的socket的读事件
{
int recvLen = recv(arrayConnSock[j], szBuf, sizeof(szBuf) - 1, 0);
if (recvLen > 0)
{
printf("recv data [%s] from local fd [%d] \n", szBuf, arrayConnSock[j]);
}
else if(0 == recvLen)
{
close(arrayConnSock[j]);
memset(&fds[j + 1], flag, sizeof(pollfd));
printf("connection closed fd [%d]\n", arrayConnSock[j]);
arrayConnSock[j] = 0;
}
else
{
close(arrayConnSock[j]);
memset(&fds[j + 1], flag, sizeof(pollfd));
printf("recv error, recvLen is %d", recvLen);
arrayConnSock[j] = 0;
}
}
}

}

close(iListenSock);
return 0;
}

        客户端代码如下：

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netdb.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>
#include <errno.h>
#include <malloc.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <stdarg.h>
#include <fcntl.h>
#include <fcntl.h>

int main()
{
int sockClient = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

struct sockaddr_in addrSrv;
addrSrv.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
addrSrv.sin_family = AF_INET;
addrSrv.sin_port = htons(8888);
connect(sockClient, ( const struct sockaddr *)&addrSrv, sizeof(struct sockaddr_in));

char szSendBuf[100] = "this is me";
while(1)
{
send(sockClient, szSendBuf, strlen(szSendBuf) + 1, 0);
scanf("%s", szSendBuf);
}

close(sockClient);
return 0;
}

      makefile代码如下：

all: server client

server: server.o
g++ -o server  server.o

client: client.o
g++ -o client  client.o

server.o: server.cpp
g++ -c server.cpp

client.o:client.cpp
g++ -c client.cpp

clean:
rm -f server client *.o

         

      编译链接后， 先启动服务端， 然后分别在同一linux机器的三个窗口上启动三个客户端， 此时， 服务端的结果为：

xxxxxx:~/network> ./server
new client came, local fd is [4]
recv data [this is me] from local fd [4]
new client came, local fd is [5]
recv data [this is me] from local fd [5]
new client came, local fd is [6]
recv data [this is me] from local fd [6]

        好了， 实现了简单的一个服务器与多个客户端进行通信。 随后， 这三个客户端可以继续与服务端进行同行， 同时， 服务端也允许更多的新客户端来连接。 当然， 客户端也可以选择断开连接（ctrl c）. 多的不说， 玩一下程序就明白了， 上述poll的用法值得好好体会， 可以看到， 跟linux几乎没有太大的差别， 上述程序如果转成select模型，那也是易如反掌的。

       最后， 思考一个有意思的小问题， 为什么上述的fd是4, 5, 6 ?