网络编程第五天

IO多路复用实现TCP服务器和客户端

运行结果：

select实现TCP服务器：

#include 

#define PORT 8888 				//1024~49151
#define IP "192.168.170.126" 	//ifconfig本机IP

int deal_cli_connect(int sfd,struct sockaddr_in *pcin , fd_set *preadfds, int *pmaxfd);
int deal_cli_msg(int i, fd_set *preadfds, int *pmaxfd, struct sockaddr_in *pcin);

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 __%d__\n",sfd,__LINE__);

	//允许端口快速被复用---监测端口号是否真的有进程在占用，如果没有，则快速复用
	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");


	//定义并填充地址消息结构体，给服务绑定使用
	//真实的地址信息结构体根据地址族指定，AT_INET: man 7 ip
	struct sockaddr_in sin;
	sin.sin_family 		= AF_INET; 		//必须为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

	//绑定服务器自身的地址消息 -->必须绑定
	if(bind(sfd,(struct sockaddr*)&sin,sizeof(sin)) < 0)
	{
		ERR_MSG("bind");
		return -1;
	}
	printf("bind success __%d__\n",__LINE__);

	//将套接字设置为被动监听状态
	if(listen(sfd,128) < 0)
	{
		ERR_MSG("lesten");
		return -1;
	}
	printf("listen success __%d__\n",__LINE__);

	struct sockaddr_in savecin[1024 - 3]; 	//保存客户端的信息

	//先创建一个集合
	//fd_set本质上是一个结构体，内部仅有一个long类型的数组成员
	//readfds若不初始化，则可能会随机到一个有效但是不想让内核监测的文件描述符
	//所以readfds必须清空
	fd_set readfds, tempfds;
	FD_ZERO(&readfds);//清空集合

	//将需要监测的文件描述符填充到读集合中
	FD_SET(0, &readfds); 	//将0号添加到集合中
	FD_SET(sfd, &readfds); 	//将sfd添加到集合中
	int s_res;
	int newfd = -1, maxfd = sfd;
	char buf[128];

	while(1)
	{
		tempfds = readfds;
		s_res = select(maxfd+1, &tempfds, NULL, NULL, NULL);
		if(s_res == 0)
		{
			//超时
			printf("time out...\n");
			return -1;
		}
		else if(s_res < 0)
		{
			//函数运行失败
			ERR_MSG("select");
			return -1;
		}

		/*
		 * 能运行到当前位置，则代表有文件描述符准备就绪
		 * 判断集合中哪个文件描述符准备就绪，走对应的处理函数即可
		 *
		 * 当select函数解除阻塞后，集合中只会剩下产生事件的文件描述符
		 * 例如：
		 * 0准备就绪，则集合中只会剩下0
		 * sfd准备就绪，则集合中只会剩下sfd
		 * 0和sfd准备就绪，则集合中会剩下0和sfd
		 * 所以，只需要判断集合中剩下哪个文件描述符，就可以知道哪个文件描述符准备就绪
		 * */
		for(int i = 0;i <= maxfd;i++)
		{
			if(FD_ISSET(i, &tempfds) == 0)
			{
				continue;
			}
			if(0 == i)
			{
				printf("键盘触发事件\n");
				fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
				buf[strlen(buf) -1] = '\0';
				printf("buf = %s\n", buf);
			} 
			else if(sfd == i)
			{
				printf("触发客户端连接事件\n");
				deal_cli_connect(sfd, savecin, &readfds, &maxfd);
			}
			else
			{
				printf("触发客户端交互事件\n");
				deal_cli_msg(i, &readfds, &maxfd, savecin);

			}
		}

	}

	//关闭所有文件描述符
	close(newfd);
	if(close(sfd) < 0)
	{
		ERR_MSG("close");
		return -1;
	}
	return 0;
}

int deal_cli_connect(int sfd,struct sockaddr_in *pcin , fd_set *preadfds, int *pmaxfd)
{
	struct sockaddr_in cin;
	socklen_t addrlen;
	//获取连接成功的客户端信息，生成一个新的套接字
	int newfd = accept(sfd,(struct sockaddr*)&cin,&addrlen);
	if(newfd < 0)
	{
		ERR_MSG("accept");
		return -1;
	}
	//打印客户端的IP和端口
	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__);
	//添加到集合中
	FD_SET(newfd, preadfds);
	*pmaxfd = *pmaxfd > newfd ? *pmaxfd:newfd;

	//保存客户端的信息
	pcin[newfd-3] = cin;

	return 0;
}

int deal_cli_msg(int i, fd_set *preadfds, int *pmaxfd, struct sockaddr_in *pcin)
{
	char buf[128] = "";

	bzero(buf,sizeof(buf));
	//接收客户端数据
	ssize_t res = recv(i, 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[i-3].sin_addr) , ntohs(pcin[i-3].sin_port), i,__LINE__);
		while(FD_ISSET(*pmaxfd, preadfds) == 0 && (*pmaxfd)-- > 0);
		close(i);
		FD_CLR(i, preadfds);
		return 0;
	}
	printf("[%s : %d]newfd = %d : %s__%d__\n",\
			inet_ntoa(pcin[i-3].sin_addr) , ntohs(pcin[i-3].sin_port), i, buf,__LINE__);

	//向客户端发送数据 ---> //从终端获取数据
	//bzero(buf,sizeof(buf));
	strcat(buf,"^_^");
	//printf("请输入>>>");
	//fgets(buf,sizeof(buf),stdin);
	//buf[strlen(buf)-1] = '\0';

	if(send(i, buf, sizeof(buf), 0) < 0)
	{
		ERR_MSG("send");
		return -1;
	}
	printf("send success __%d__\n", __LINE__);
	
	return 0;
}

select实现TCP客户端：

#include 

#define PORT 8888 				//服务器的端口
#define IP "192.168.124.81" 	//服务器的IP

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

	//定义并填充地址消息结构体，给服务绑定使用
	//真实的地址信息结构体根据地址族指定，AT_INET: man 7 ip
	struct sockaddr_in sin;
	sin.sin_family 		= AF_INET; 		//必须为AF_INET
	sin.sin_port 		= htons(PORT); 	//服务器绑定的端口
	sin.sin_addr.s_addr = inet_addr(IP);//服务器绑定的IP

	//绑定客户端自身的地址消息 -->非必须绑定
	//若客户端没有绑定，则操作系统会自动绑定本机IP和随机端口(49152~65535)

	//连接到指定的服务器
	if(connect(cfd ,(struct sockaddr*)&sin,sizeof(sin)) < 0)
	{
		ERR_MSG("connect");
		return -1;
	}
	printf("connect success __%d__\n",__LINE__);

	//接收缓冲
	char buf[128] = "";

	//设置监听的集合
	fd_set readfds, tempfds;
	//集合清空
	FD_ZERO(&readfds);
	FD_SET(0, &readfds);
	FD_SET(cfd, &readfds);
	int s_res;
	
	ssize_t res = 0;
	while(1)
	{
		tempfds = readfds;
		s_res = select(cfd+1, &tempfds, NULL, NULL, NULL);
		if(s_res < 0)
		{
			ERR_MSG("select");
			return -1;
		}
		else if( 0 == s_res)
		{
			printf("time out...\n");
			return -1;
		}

		if(FD_ISSET(0, &tempfds))
		{
			//向服务器发送数据 ---> //从终端获取数据
			bzero(buf,sizeof(buf));

			//printf("请输入>>>");
			fgets(buf,sizeof(buf),stdin);
			buf[strlen(buf)-1] = '\0';

			if(send(cfd, buf, sizeof(buf), 0) < 0)
			{
				ERR_MSG("send");
				return -1;
			}
			printf("send success __%d__\n", __LINE__);bzero(buf,sizeof(buf));
		}

		if(FD_ISSET(cfd, &tempfds))
		{
			bzero(buf,sizeof(buf));
			//接收服务器数据
			res = recv(cfd, buf, sizeof(buf), 0);
			if(res < 0)
			{
				ERR_MSG("recv");
				return -1;
			}
			else if(0 == res)
			{
				printf("[%s : %d] 服务器下线__%d__\n",\
						inet_ntoa(sin.sin_addr) , ntohs(sin.sin_port),__LINE__);
				break;
			}
			printf("[%s : %d] : %s__%d__\n",\
					inet_ntoa(sin.sin_addr) , ntohs(sin.sin_port), buf,__LINE__);
		}
	}
	//关闭所有文件描述符

	if(close(cfd) < 0)
	{
		ERR_MSG("close");
		return -1;
	}
	return 0;
}