网络编程day05（IO多路复用）

今日任务：

TCP多路复用的客户端、服务端：

服务端代码：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define ERR_MSG(msg) do{\
    fprintf(stderr, "__%d__ ", __LINE__);\
    perror(msg);\
}while(0)

#define PORT 8888               //端口号的网络字节序，1024~49151
#define IP "192.168.125.2"     //本机IP,ifconfig

int keyboardEvents(void);
int cliconnectEvents(int sfd, struct sockaddr_in* pCin, fd_set *preadfds, int *pmaxfd);
int cliDealMsgEvnets(int newfd, struct sockaddr_in pCin[], fd_set *preadfds, int* pmaxfd);

                                                                                                              
int main(int argc, const char *argv[])
{
    //创建流式套接字
    int sfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); 
    if(sfd < 0){   
        ERR_MSG("socket");
        return -1; 
    }   
    printf("socket create success  sfd=%d\n", sfd);

    //允许端口快速复用
    int reuse = 1;
    if(setsockopt(sfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse, sizeof(reuse)) < 0)
    {   
        ERR_MSG("setsockopt");
        return -1; 
    }   
    printf("允许端口快速复用成功\n");


    //填充地址信息结构体给bind函数绑定使用；
    //真实的地址信息结构体根据地址族指定，AF_INET:man 7 ip
    struct sockaddr_in sin;
    sin.sin_family      = AF_INET;          //必须填AF_INET;
    sin.sin_port        = htons(PORT);      //端口号的网络字节序，1024~49151
    sin.sin_addr.s_addr = inet_addr(IP);    //本机IP的网络字节序，ifconfig

    //绑定服务器的地址信息---》必须绑定
    if(bind(sfd, (struct sockaddr*)&sin, sizeof(sin)) < 0)
    {   
        ERR_MSG("bind");
        return -1; 
    }   
    printf("bind success\n");

    //将套接字转换成被动监听状态
    if(listen(sfd, 128) < 0)
    {   
        ERR_MSG("listen");
        return -1; 
    }   
    printf("listen success\n");

    //创建一个读集合
    fd_set readfds, tempfds;

    //由于fd_set是一个结构体，里面有一个整形数组，若不初始化
    //则可能随机到合法的但是不需要监测的文件描述符
    //所以必须初始化
    FD_ZERO(&readfds);      //清空集合

    //将需要的文件描述符添加到集合中
    FD_SET(0, &readfds);
    FD_SET(sfd, &readfds);

    int maxfd = sfd;        //存储集合中最大的文件描述符

    struct sockaddr_in saveCin[1024-3];     //将客户端的信息另存

    char buf[128] = ""; 
    ssize_t res = 0;
    int newfd = -1; 
    int s_res = 0;

    while(1)
    {   
        tempfds = readfds;

        //调用IO多路复用函数，阻塞监测集合
        s_res = select(maxfd+1, &tempfds, NULL, NULL, NULL);
        if(s_res < 0)
        {
            ERR_MSG("select");
            return -1; 
        }
        else if(0 == s_res)
        {
            printf("time out...\n");
            break;
        }
        printf("__%d__\n", __LINE__);

        //能运行到当前位置，则代表集合中有文件描述符准备就绪
        //判断哪个文件描述符准备就绪，走对应处理函数即可

        //当函数解除阻塞后，集合中会只剩下产生事件的文件描述符；例如：
        //0号准备就绪，则集合中只剩下0号
        //sfd准备就绪，则集合中只能下sfd;
        //0和sfd均准备就绪，则0和sfd均存在

        //所以只需要遍历集合中剩下哪个文件描述符，就代表哪个文件描述符准备就绪
        for(int i=0; i<=maxfd; i++)    
        {
            if(FD_ISSET(i, &tempfds) == 0)  //若i所代表的文件描述符不存在，则遍历下一个文件描述符
                continue;

            //能运行到当前位置，说明i所代表的文件描述符在集合中。
            //判断i所代表的文件描述符是什么（0， sfd , 其他newfd），走对应处理函数即可
            if(0 == i)          //说明0在集合中
            {
                printf("触发键盘输入事件\n");
                keyboardEvents();
            }
            else if(sfd == i)   //说明sfd在集合中
            {
                printf("触发客户端连接事件\n");
                cliconnectEvents(sfd, saveCin, &readfds, &maxfd);
            }
            else 
            {
                printf("触发客户端交互事件\n");
                cliDealMsgEvnets(i, saveCin, &readfds, &maxfd);
            }
        }

    }   


    //关闭套接字
    close(sfd);
    return 0;
}

int cliDealMsgEvnets(int newfd, struct sockaddr_in pCin[], fd_set *preadfds, int* pmaxfd)
{
    ssize_t res = -1; 
    char buf[128] = ""; 
    //接收数据
    res = recv(newfd, buf, sizeof(buf), 0); 
    if(res < 0)
    {   
        ERR_MSG("recv");
        return -1; 
    }   
    else if(0 == res)
    {   
        printf("[%s:%d] newfd=%d 客户端下线__%d__\n", \
                inet_ntoa(pCin[newfd-3].sin_addr), ntohs(pCin[newfd-3].sin_port), newfd, __LINE__);

        close(newfd);               //关闭文件描述符
        FD_CLR(newfd, preadfds);    //剔除该文件描述符

        //更新maxfd, 从当前最大的文件描述符开始判断是否在集合中
        //若在，则该文件描述符就是最大文件描述符
        for(; *pmaxfd>=0; *pmaxfd--)
            if(FD_ISSET(*pmaxfd, preadfds))
                break;

        //while(!FD_ISSET(*pmaxfd, preadfds) && *pmaxfd-->=0);
        return 0;
    }   

    printf("[%s:%d] newfd=%d : %s __%d__\n", \
            inet_ntoa(pCin[newfd-3].sin_addr), ntohs(pCin[newfd-3].sin_port), newfd, buf, __LINE__);

    //发送数据
    strcat(buf, "*_*");    
    if(send(newfd, buf, sizeof(buf), 0) < 0)
    {   
        ERR_MSG("send");
        return -1; 
    }   
    printf("send success\n");


    return 0;
}


int cliconnectEvents(int sfd, struct sockaddr_in* pCin, fd_set *preadfds, int *pmaxfd)
{
    struct sockaddr_in cin;     //存储客户端的地址信息
    socklen_t addrlen = sizeof(cin);
    int newfd ;

    newfd = accept(sfd, (struct sockaddr*)&cin, &addrlen);
    if(newfd < 0)
    {   
        ERR_MSG("accept");
        return -1; 
    }   
    printf("[%s:%d] newfd=%d 客户端连接成功__%d__\n", \
            inet_ntoa(cin.sin_addr), ntohs(cin.sin_port), newfd, __LINE__);

    pCin[newfd-3] = cin;                        //将客户端信息另存

    FD_SET(newfd, preadfds);                    //将newfd添加到集合中
    *pmaxfd = *pmaxfd>newfd ? *pmaxfd:newfd;    //更新maxfd

    return 0;
}

int keyboardEvents(void)
{
    char buf[128] = ""; 
    fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    buf[strlen(buf)-1] = 0;

    printf("：%s\n", buf);
    return 0;
}

客户端代码：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
//自定义报错提示
#define ERR_MSG(msg) do{\
	fprintf(stderr,"__%d__",__LINE__);\
	perror(msg);\
}while(0)
#define SER_PORT 8887
#define SER_IP "192.168.125.2"
/*
 * function:    TCP客户端
 * @param [ in] 
 * @param [out] 
 * @return      
 */
int main(int argc, const char *argv[])
{
	//1.创建socket套接字，
	int cfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
	if(cfd<0){
		ERR_MSG("socket");
		return -1;
	}
	puts("socket create");

	//允许端口快速复用
	int reuse = 1;
	if(setsockopt(cfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse, sizeof(reuse)) < 0)
	{
		ERR_MSG("setsockopt");
		return -1;
	}
	printf("允许端口快速复用成功\n");

	//2.连接服务端connect
	struct sockaddr_in addr;
	addr.sin_family=AF_INET;
	addr.sin_port=htons(SER_PORT);
	addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(SER_IP);
	if(connect(cfd,(struct sockaddr*)&addr,sizeof(addr))<0){
		ERR_MSG("connect");
		return -1;
	}
	puts("connect success");

	//3.用多路复用实现实时的消息交流
	//3.1)创建集合，清空集合
	fd_set readfds,tem_readfds;
	FD_ZERO(&readfds);
	//3.2)添加需要使用的文件描述符
	FD_SET(0,&readfds);
	FD_SET(cfd,&readfds);

	//3.3)调用多路复用函数，阻塞
	char buf[128]="";
	while(1){
		tem_readfds=readfds;
		int sel_res=select(cfd+1,&tem_readfds,NULL,NULL,NULL);
		if(sel_res<0){
			ERR_MSG("select");
			return -1;
		}
		if(FD_ISSET(0,&tem_readfds)){
			//执行写操作；
			bzero(buf,sizeof(buf));
			printf("请输入>>>");
			fgets(buf,sizeof(buf),stdin);
			buf[strlen(buf)-1]='\0';

			if(strcmp(buf,"quit")==0)
				break;

			int send_res=send(cfd,buf,sizeof(buf),0);
			if(send_res<0){
				ERR_MSG("send");
				return -1;
			}
			puts("send success");

		}
		if(FD_ISSET(cfd,&tem_readfds)){
			//执行接受消息命令
			bzero(buf,sizeof(buf));
			int recv_res=recv(cfd,buf,sizeof(buf),0);

			if(recv_res<0){
				ERR_MSG("recv");
				return -1;
			}else if(recv_res==0){
				printf("socket peer has shutdown\n");
				break;
			}
			puts("recv success");
			printf("[%s:%d]:%s\n",SER_IP,SER_PORT,buf);

		}

	}

	//6.关闭
	close(cfd);

	return 0;
}

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