socket程式設計使用poll替換select
阿新 • • 發佈：2018-11-01
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; }