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socket程式設計使用poll替換select

poll函式在處理併發時, 無FD_SETSIZE限制

//伺服器端
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <signal.h>//使用signal函式
#include <sys/wait.h>//使用wait函式
#include <poll.h>

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

#define ERR_EXIT(m) \
	do \
	{ \
		perror(m);	\
		exit(EXIT_FAILURE);\
	}while(0)



//讀確定大小的包
//ssize_t有符號數,size_t為無符號數
ssize_t readn(int fd, void *buf, size_t count)
{
	size_t nleft=count;//剩餘位元組數
	ssize_t nread;//已經接受的位元組數
	char *bufp = (char*)buf;//

	while(nleft>0)
	{
		if((nread=read(fd, bufp, nleft))<0)
		{
			if(errno==EINTR)//訊號中斷
			{
				continue;
			}
			return -1;//否則出錯
		}
		else if(nread==0)//表示對方關閉傳送
		{
			return count-nleft;//返回已讀位元組數
		}
		bufp+=nread;//進行指標偏移
		nleft -= nread;
	} 
	return count;
}
ssize_t writen(int fd, const void *buf, size_t count)
{
	size_t nleft=count;//剩餘位元組數
	ssize_t nwritten;//已經寫入的位元組數
	char *bufp = (char*)buf;//

	while(nleft>0)
	{
		if((nwritten=write(fd, bufp, nleft))<0)
		{
			if(errno==EINTR)//訊號中斷
			{
				continue;
			}
			return -1;//否則出錯
		}
		else if(nwritten==0)
		{
			continue;
		}
		bufp+=nwritten;//進行指標偏移
		nleft -= nwritten;
	} 
	return count;
}
ssize_t recv_peek(int sockfd, void *buf,size_t len)
{
	while(1)
	{
		//recv函式只用於套介面
		//recv函式讀取後,不將資料在緩衝區清除
		int ret= recv(sockfd, buf, len, MSG_PEEK);
		if(ret == -1 && errno == EINTR)
			continue;
		return ret;
	}
}

ssize_t readline(int sockfd, void *buf, size_t maxline)
{
	int ret;//設定窺探返回值
	int nread;//設定已窺探字元數
	char *bufp = (char*)buf;//快取buf
	int nleft = maxline;//設定maxline為包最大長度,nleft為剩餘需讀取字元數
	while(1)
	{
		ret=recv_peek(sockfd, bufp, nleft);
		if(ret<0)
		{
			return ret;
		}
		else if(ret=0)
		{
			return ret;//對方終止了傳送
		}

		nread=ret;
		int i;//檢測有沒有‘\n’字元,有則讀取
		for(i=0; i<nread,i++)
		{
			if(bufp[i]=='\n')
			{
				ret= readn(sockfd,bufp, i+1)
				if(ret != i+1)//已經窺探到有i+1字元,如果沒有則錯誤
					exit(EXIT_FAILURE);
				return ret;
			}
		}
		//如果沒有讀到‘\n’,則將訊息讀入,直到最大包
		nleft -= nread;
		ret= readn(sockfd, bufp, nread);
		if(ret != nread)//已經窺探到有nread個字元,如果readn函式不能讀取這麼多,則錯誤
		{
			exit(EXIT_FAILURE);
		}
		bufp += nread;
	}
	return -1;
}

void do_service(int conn)//執行連線建立後,內容讀取,和返回內容
{
	char recvbuf[1024];
	int n;
		while(1)
		{
			memset(recvbuf, 0, sizeof(recvbuf));
			int ret = readline(conn, recvbuf,1024);//先接受包頭
			if(ret==-1)//讀取失敗則退出
			ERR_EXIT("readline");
			else if(ret==0)//客戶端關閉
			{
				printf("client_close\n");
				break;
			}
			
			
			fputs(recvbuf,stdout);//列印標準輸出
			writen(conn,recvbuf, strlen(recvbuf));
		}
}
void ehco_srv(int conn)//執行連線建立後,內容讀取,和返回內容
{
	char recvbuf[1024];
	int n;
		while(1)
		{
			memset(recvbuf, 0, sizeof(recvbuf));
			int ret = readline(conn, recvbuf,1024);//先接受包頭
			if(ret==-1)//讀取失敗則退出
			ERR_EXIT("readline");
			else if(ret==0)//客戶端關閉
			{
				printf("client_close\n");
				break;
			}
			
			
			fputs(recvbuf,stdout);//列印標準輸出
			writen(conn,recvbuf, strlen(recvbuf));
		}
}
void handle_sigchld(int sig)
{
	//只等待一個子程序結束,就退出消除一個子程序產生的殭屍程序,無法處理併發的多個子程序,造成的殭屍程序
	//wait(NULL);
	//等待選項為不掛起,用來處理客戶端多個併發子程序連線後關閉時造成的多個殭屍程序
	while(waitpid(-1, NULL, WNOHANG)>0)
}

int main(void)
{
	//當客戶端結束時,伺服器還維持一個殭屍程序
	/*signal(SIGCHLD, SIG_IGH);//使用signal忽略SIGCHLD訊號(第一種方法)*/
	signal(SIGCHLD, handle_sigchld);//(第二種方法)

	int listenfd;//建立套接字
	if((listenfd=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP))<0)
/*	if((listenfd=socket(PF_INET,SOCK_STREAM, 0))<0)*/
	ERR_EXIT("socket");
	//建立伺服器地址
	struct sockaddr_in servaddr;
	memset(&servaddr,0,sizeof(servaddr));
	servaddr.sin_family = AF_INET;
	servaddr.sin_port = htons(5188);
	servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
	/*servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");*/
	/*inet_aton("127.0.0.1",&servaddr.sin_addr);*/

	 int on = 1;
	 //為了使伺服器處於TIME_WATTING狀態,能再次繫結地址
	 if(setsockopt(listenfd,SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on))<0)
	 ERR_EXIT("setsockopt");
	 //繫結地址
	if(bind(listenfd,(struct sockaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr))<0)
	ERR_EXIT("bind");
	//監聽套接字
	if(listen(listenfd,SOMAXCONN)<0)//套接字變為被動套接字
	ERR_EXIT("listen");
	//存放客戶端地址
	struct sockaddr_in peeraddr;
  	socklen_t peerlen;
  	
	int conn;//接受accept的套接字
	/*
	//建立子程序,以便於多個連線進入伺服器
	pid_t pid;
	while(1)
	{
		if((conn=accept(listenfd, (struct sockaddr*)&peeraddr, &peerlen))<0)//套接字變為主動,且以後使用accept返回的套接字;
		ERR_EXIT("accept");
		printf("ip=%s port=%d\n", inet_ntoa(peeraddr.sin_addr), ntohs(peeraddr.sin_port));
		pid=fork();
		if(pid==-1)
		ERR_EXIT("fork");
		if(pid==0)
		{
			close(listenfd);//子程序不再監聽套接字
			ehco_srv(conn);
			exit(EXIT_SUCCESS);
		}
		else
			close(conn);
	}
	*/

	 int i;
	 int maxi = 0;
	 struct pollfd client[2048];//假設一個程序可以開啟最大的檔案描述符數為2048
	 for(i=0; i<2048; i++)
	 {
	 	client[i].fd = -1;
	 } 

	 int nready;
	 client[0].fd = listenfd;
	 client[0].events = POLLIN;//讀可讀事件感興趣
	 while(1)
	 {
	 	nready = poll(client,maxi+1, -1);
	 	//nready = select(maxfd+1, &rset, NULL,NULL, NULL);
	 	if(nready==-1)
	 	{
	 		if(errno == EINTR)
	 			continue;
	 		ERR_EXIT("poll");
	 	}
	 	if(nready==0)
	 		continue;

	 	if(client[0].revents & POLLIN)//返回發生的事件與POLLIN相同
	 	//if(FD_ISSET(listenfd, &rset))
	 	{
	 		peerlen= sizeof(peeraddr);
	 		conn=accept(listenfd, (struct sockaddr*)&peeraddr, &peerlen);
	 		if(conn==-1)
	 			ERR_EXIT("accept");
	 		for(i=0; i<2048;i++)
	 		{
	 			if(client[i].fd<0)
	 			{
	 					client[i].fd=conn;
		 			if(i>maxi)
		 				maxi=i;
		 			break;
	 			}

	 		}
	 		if(i==2048)
	 		{
	 			fprintf(stderr,"too many clients");
	 			exit(EXIT_FAILURE);
	 		}
	 		printf("ip=%s port=%d\n", inet_ntoa(peeraddr.sin_addr), ntohs(peeraddr.sin_port));
	 		//FD_SET(conn, &allset);
	 		client[i].events = POLLIN;//新增事件

	 		
	 		if(--nready<=0)
	 			continue;
	 	}
	 	//監聽套介面總為client[0]
	 	//已連線套介面從1到maxi
	 	for(i=1; i<=maxi; i++)
	 	{
	 		conn=client[i].fd;
	 		if(conn == -1)
	 			continue;

	 		if(client[i].events & POLLIN)//事件為POLLIN則處理
	 		//if(FD_ISSET(conn, &rset))
	 		{
	 			char recvbuf[1024] = {0};
	 			int ret = readline(conn, recvbuf,1024);//先接受包頭
				if(ret==-1)//讀取失敗則退出
					ERR_EXIT("readline");
				else if(ret==0)//客戶端關閉
				{
					printf("client_close\n");
					//FD_CLR(conn, &allset);
					client[i].fd = -1;
					close(conn);
				}
				
				
				fputs(recvbuf,stdout);//列印標準輸出
				writen(conn,recvbuf, strlen(recvbuf));
				if(--nready<=0)
					break;
	 		}
	 	}
	 }
	return 0;
}

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

#define ERR_EXIT(m) \
	do \
	{ \
		perror(m);	\
		exit(EXIT_FAILURE); \
	}while(0)

//讀確定大小的包
//ssize_t有符號數,size_t為無符號數
ssize_t readn(int fd, void *buf, size_t count)
{
	size_t nleft=count;//剩餘位元組數
	ssize_t nread;//已經接受的位元組數
	char *bufp = (char*)buf;//

	while(nleft>0)
	{
		if((nread=read(fd, bufp, nleft))<0)
		{
			if(errno==EINTR)//訊號中斷
			{
				continue;
			}
			return -1;//否則出錯
		}
		else if(nread==0)//表示對方關閉傳送
		{ 
			return count-nleft;//返回已讀位元組數
		}
		bufp+=nread;//進行指標偏移
		nleft -= nread;
	} 
	return count;
}
ssize_t writen(int fd, const void *buf, size_t count)
{
	size_t nleft=count;//剩餘位元組數
	ssize_t nwritten;//已經寫入的位元組數
	char *bufp = (char*)buf;//

	while(nleft>0)
	{
		if((nwritten=write(fd, bufp, nleft))<0)
		{
			if(errno==EINTR)//訊號中斷
			{
				continue;
			}
			return -1;//否則出錯
		}
		else if(nwritten==0)
		{
			continue;
		}
		bufp+=nwritten;//進行指標偏移
		nleft -= nwritten;
	} 
	return count;
}
ssize_t recv_peek(int sockfd, void *buf,size_t len)
{
	while(1)
	{
		//recv函式只用於套介面
		//recv函式讀取後,不將資料在緩衝區清除
		int ret= recv(sockfd, buf, len, MSG_PEEK);
		if(ret == -1 && errno == EINTR)
			continue;
		return ret;
	}
}

ssize_t readline(int sockfd, void *buf, size_t maxline)
{
	int ret;
	int nread;
	char *bufp = (char*)buf;
	int nleft = maxline;
	while(1)
	{
		ret=recv_peek(sockfd, bufp, nleft);
		if(ret<0)
		{
			return ret;
		}
		else if(ret=0)
		{
			return ret;//對方終止了傳送
		}

		nread=ret;
		int i;
		for(i=0; i<nread,i++)
		{
			if(bufp[i]=='\n')
			{
				ret= readn(sockfd,bufp, i+1)
				if(ret != i+1)//已經窺探到有i+1字元,如果沒有則錯誤
					exit(EXIT_FAILURE);
				return ret;
			}
		}
		//如果沒有讀到‘\n’,則將訊息讀入
		nleft -= nread;
		ret= readn(sockfd, bufp, nread);
		if(ret != nread)//已經窺探到有nread個字元,如果readn函式不能讀取這麼多,則錯誤
		{
			exit(EXIT_FAILURE);
		}
		bufp += nread;
	}
	return -1;
}
void ehco_cli(int sock)
{
	
	char recvbuf[1024];
	char sendbuf[1024];
	memset(sendbuf, 0, sizeof(sendbuf));
	memset(recvbuf, 0, sizeof(recvbuf));
	
	//該while循壞只能檢測從鍵盤輸入,才會執行其中內容,並不能併發處理從網路中返回的資料
	//當伺服器終止時,會給伺服器傳送終止報文,但該報文在客戶端未檢測到有鍵盤輸入時,無法讀取終止報文
	
	/*
	while(fgets(sendbuf, sizeof(sendbuf), stdin) !=NULL)
	{
		

		writen(sock, sendbuf, strlen(sendbuf));

		int ret = readline(sock, recvbuf,sizeof(recvbuf));//先接受包頭
		if(ret==-1)//讀取失敗則退出
		ERR_EXIT("readn");
		else if(ret==0)//伺服器關閉
		{
			printf("server close\n");
			break;
		}
			
		
		fputs(recvbuf,stdout);//列印標準輸出
		
		memset(&sendbuf,0, sizeof(sendbuf));
		memset(&recvbuf, 0, sizeof(recvbuf));
	}
	close(sock); 
	*/ 
	//需要使用select管理多個I/O。
	fd_set rset;
	FD_ZERO(&rset);

	int maxfd;
	int nready;
	int fd_stdin = fileno(stdin);
	if(fd_stdin > sock)
		maxfd =fd_stdin;
	else 
		maxfd = sock;

	while(1)
	{
		//因為select的引數既為輸入引數,也為輸出引數,即rset一直在變化
		//所以可以用FD_SET不能放在迴圈外;
		FD_SET(fd_stdin, &rset);
		FD_SET(sock, &rset);
		nready = select(maxfd+1, &rset, NULL, NULL, NULL);
		if(nready == -1)
			ERR_EXIT("select");
		if(nready == 0)
			continue;
		//因為select的引數既為輸入引數,也為輸出引數
		//所以可以用FD_ISSET判斷事件是否發生
		if(FD_ISSET(sock, &rset))
		{
			int ret = readline(sock, recvbuf,sizeof(recvbuf));//先接受包頭
			if(ret==-1)//讀取失敗則退出
			ERR_EXIT("readn");
			else if(ret==0)//伺服器關閉
			{
				printf("server close\n");
				break;
			}
			fputs(recvbuf,stdout);//列印標準輸出
			
			//memset(&sendbuf,0, sizeof(sendbuf));//該段只執行接受伺服器資料
			memset(&recvbuf, 0, sizeof(recvbuf));
		}
		if(FD_ISSET(fd_stdin, &rset))
		{
			if(fgets(sendbuf, sizeof(sendbuf), stdin) ==NULL)
				break;

			writen(sock, sendbuf, strlen(sendbuf));

			memset(&sendbuf,0, sizeof(sendbuf));
		}
		
	}
	close(sock);
}
int main(void)
{
	int sock[5];
	int i;
	for(i=0;i<5;i++)//處理某個客戶端併發多個聊天程式
	{
		if((sock[i]=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP))<0)
	/*	if((listenfd=socket(PF_INET,SOCK_STREAM<0))<0)*/
		ERR_EXIT("socket");
		
		struct sockaddr_in servaddr;
		memset(&servaddr,0,sizeof(servaddr));
		servaddr.sin_family = AF_INET;
		servaddr.sin_port = htons(5188);
		/*servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);*/
		servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
		/*inet_aton("127.0.0.1",&servaddr.sin_addr);*/
		//發起連線
		if(connect(sock[i],(struct sockaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr))<0)
			ERR_EXIT("connect");
	}
		

	ehco_cli(sock);

	
	return 0;
}