[置顶] select版的TCP通信

        编写代码之前，大概先说一下利用select编写tcp的思路及select特点。

        select系统调用是用来让程序监视多个文件句柄的状态变化的，程序会停在select这里等待，直到被监视的句柄有一个或者多个发生了状态改变。

select函数为：int select(int nfds,fd_set *readfds,fd_set* writefds,异常文件描述符，时间长度)//默认时间长度异常事件描述符一般都为NULL

在select中提出四个宏来处理描述数组的方式：（fd为文件描述符集set为描述数组）

FD_SET（fd,fd_set* set)：用来设置set中fd位

FD_ISSET(fd,fd_set* set)：用来测试set中额相关fd位是否为真

FD_ZERO(fd,fd_set* set）：用来清除set的全部位

FD_CLR（fd_set*set):用来清除set中相关的fd的位

当然select的模型最终的特点如下：（1）select下可监控的文件描述符的个数取决于系统的大小

（2）每次检测到一个新的fd，都要手动的将fd添加到set中，并且使用一个数据结构arrar来保存select监控集中的set

（3）select模型必须在设了select前循环array

在大致了解了select的特点之后，现在就来说一说select 版的tcp的编写思路：

1：搭建好基本的tcp的框架，在服务器端编写-->生成套接字（starup)，绑定端口(bind)，监听(listen)模块，接受客户端访问（accept）模块

2.客户端实现连接请求模块（connect）

3.定义一个数组arrary，初始值为-1，然后把步骤1 中生成的监听套接字（listen_sock）添加到该数组

4.编写select函数监听来自客户端的请求，若监听到客户端连接，就会生成一个new_sock套接字，那么当然把这个套接字添加到数组arrary中。当下次遍历数组时得到的是new_sock套接字，那它就被作为数据传输套接字进行数据接收。

5.在步骤4的基础上读取客户端放在缓冲区的内容。

好啦！以上大致就是编写思路的说明了，下面贴出代码：

服务器端：server.c

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<errno.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<netinet/in.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>

#define port 8080
#define MAX_FD_NUM 20
int array_fd[MAX_FD_NUM];//for watch fd

int startup()
{
	int sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
	if(sock<0)
	{
		perror("socket");
		exit(1);
	}
	struct sockaddr_in local;
	local.sin_family=AF_INET;
	local.sin_port=htons(port);
	local.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
	if(bind(sock,(struct sockaddr*)&local,sizeof(local))<0)
	{
		perror("bind");
		exit(1);
	}
	if(listen(sock,5)<0)
	{
		perror("listen");
		exit(1);
	}
	return sock;
}
int main()
{
	int listen_sock=startup();

	struct sockaddr_in client;
        socklen_t len =sizeof(client);

	fd_set read_set;//READ 
	int max_fd=listen_sock;

	//init array
	int i=0;
	for(;i<MAX_FD_NUM;i++)
	{
	     array_fd[i]=-1;//set init key=-1
	}
	array_fd[0]=listen_sock;
	while(1)
	{
	  FD_ZERO(&read_set);//empty read_set
          for(i=0;i<MAX_FD_NUM;i++)
         {
           if(array_fd[i]>0)
          {
	      FD_SET(array_fd[i],&read_set);//set array_fd in red_set
              if(max_fd<array_fd[i])
		  {
			  max_fd=array_fd[i];//get max_fd
		  }
	  }
	 }
	  switch(select(max_fd+1,&read_set,NULL,NULL,NULL))
	  {
		case 0://timeout
			printf("timeout...");
			break;
		case -1://error
			perror("select");
                        break;
		default:
			for(i=0;i<MAX_FD_NUM;i++)
			{
				if(array_fd<0)
				{
					continue;
                }
				//new connect
				else if(array_fd[i]==listen_sock && FD_ISSET(array_fd[i],&read_set))
				{
					int new_sock=accept(array_fd[i],(struct sockaddr*)&client,&len);
					if(new_sock<0)
					{
						continue;
					}
					printf("get new connect: %d\n",new_sock);
					for(i=0;i<MAX_FD_NUM;i++)
					{
                                           if(array_fd[i]==-1)
					  {
						  array_fd[i]=new_sock;
						  break;
					  }
					}
					  if(i==MAX_FD_NUM)
					  {
						  close(new_sock);
					  }
				}
				else
				{
					for(i=1;i<MAX_FD_NUM;i++)
					{
						if(array_fd[i]>0 && FD_ISSET(array_fd[i],&read_set))
						{
							char buf[1024];
							memset(buf,'\0',sizeof(buf));
							ssize_t _size=read(array_fd[i],buf,sizeof(buf)-1);
							if(_size<0)
							{		
								printf("read failed");
								close(array_fd[i]);
							}
							else if(_size==0)
							{
								printf("client close...\n");
								close(array_fd[i]);
							}
							else
							{
								printf("client: %s\n",buf);
							}
						}
					}
				}
			}
			break;
	  }
	}

	close(listen_sock);
	return 0;
}

客户端：client.c

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<stdlib.h>
#include<netinet/in.h>
#include<errno.h>
int main()
{
   int read_fd=0;
   int write_fd=1;
   int max_fd=0;
   fd_set read_set;
   fd_set write_set;

   int sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
   if(sock<0)
   {
	   perror("socket");
	   exit(1);
   }
        struct sockaddr_in remote;
	remote.sin_family=AF_INET;
	remote.sin_port=htons(8080);
	remote.sin_addr.s_addr=inet_addr("192.168.198.128");//本机IP

	int new_sock=connect(sock,(struct sockaddr *)&remote,sizeof(remote));
	if(new_sock<0)
	{
		perror("connect");
		exit(1);
	}
	if(sock >read_fd)
	   max_fd=sock;
	else
		max_fd=read_fd;
	 while(1)
	 {
		 FD_ZERO(&read_set);//empty
		 FD_ZERO(&write_set);
		 FD_SET(read_fd,&read_set);//set
		 FD_SET(sock,&write_set);//

		 switch(select(max_fd+1,&read_set,&write_set,NULL,NULL))
		 {
			 case 0://timeout	
			 printf("timeout...\n");
				 break;
			case -1://error
			 printf("there are bug\n");
			 printf("error...\n");
				 break;
			default://data ready
				 {
				 if(FD_ISSET(read_fd,&read_set))//judge
				 {
					 char buf[1024];
						 ssize_t _size=read(read_fd,buf,sizeof(buf)-1);
						 if(_size>0)
						 {
						 buf[_size]='\0';
						 printf("echo:%s\n",buf);
						 }
				    	 if(FD_ISSET(sock,&write_set))
					     {
							 //printf("write successful\n");
						  send(sock,buf,strlen(buf),0);
                       // printf("%d\n",_size);
						 }
				
					 }
				 }
				 break;
		 }
	 }
	return 0;
}

Makefie文件：

.PHONY:all
all:server client
client:client.c
	gcc -o $@ $^
server:server.c
	gcc -o $@ $^
.PHONY:clean
clean:
	rm -r server client