Linux网络编程-客户端与服务器端异步通信

首先介绍一个函数select
#include <sys/select.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

int select(int nfds,fd_set *readfds,fd_set *writefds, fd_set *except fds,struct timeval *timeout)
void FD_SET(int fd,fd_set *fdset)
void FD_CLR(int fd,fd_set *fdset)
void FD_ZERO(fd_set *fdset)
int FD_ISSET(int fd,fd_set *fdset)
继续前面的 Linux网络编程-客户端与服务器端通信(Echo) ，接着讲关于客户端与服务器端的异步通讯
一般的来说当我们在向文件读写时,进程有可能在读写出阻塞,直到一定的条件满足. 比如我们从一个套接字读数据时,
可能缓冲区里面没有数据可读 (通信的对方还没有 发送数据过来),这个时候我们的读调用就会等待(阻塞)直到有数据可读.
如果我们不 希望阻塞,我们的一个选择是用select系统调用. 只要我们设置好select的各个参数,
那么当文件可以读写的时候select回"通知"我们 说可以读写了.
        readfds所有要读的文件文件描述符的集合
        writefds所有要的写文件文件描述符的集合
        exceptfds其他的服要向我们通知的文件描述符
        timeout超时设置.
        nfds所有我们监控的文件描述符中最大的那一个加1

在我们调用select时进程会一直阻塞直到以下的一种情况发生.
        1)有文件可以读.
        2)有文件可以写.
        3)超时所设置的时间到.

为了设置文件描述符我们要使用几个宏.
        FD_SET将fd加入到fdset
        FD_CLR将fd从fdset里面清除
        FD_ZERO从fdset中清除所有的文件描述符
        FD_ISSET判断fd是否在fdset集合中
使用select的一个例子

# include < stdio. h>     # include < sys/ time . h>     # include < sys/ types. h>     # include < unistd. h>     int main( void )     {             fd_set rfds;             struct timeval tv;             int retval;             /* Watch stdin (fd 0) to see when it has input. */             FD_ZERO( & rfds) ;             FD_SET( 0, & rfds) ;             /* Wait up to five seconds. */             tv. tv_sec = 5;             tv. tv_usec = 0;             retval = select ( 1, & rfds, NULL , NULL , & tv) ;             /* Don't rely on the value of tv now! */             if ( retval = = - 1)                perror ( "select()" ) ;             else if ( retval)                printf ( "Data is available now./n" ) ;                /* FD_ISSET(0, &rfds) will be true. */             else                printf ( "No data within five seconds./n" ) ;             return 0;     }

现在进入正题：
这里要用到select函数。使用步骤如下：
1、设置一个集合变量，用来存放所有要判断的句柄（file descriptors：即我们建立的每个socket、用open打开的每个文件等）
2、把需要判断的句柄加入到集合里
3、设置判断时间
4、开始等待，即select
5、如果在设定的时间内有任何句柄状态变化了就马上返回，并把句柄设置到集合里
服务器端代码：

#include < stdio. h> #include < stdlib. h> #include < errno. h> #include < string. h> #include < sys/types. h> #include < netinet/in . h> #include < sys/socket. h> #include < sys/wait . h> #include < unistd. h> #include < arpa/inet. h> #include < sys/time. h> #include < sys/types. h> #define MAXBUF 1024 /* * * * * * * * * * * * 关于本文档* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * filename: async- server. c * purpose: 演示网络异步通讯，这是服务器端程序 * wrote by: zhoulifa( zhoulifa@163. com) 周立发( http: / / zhoulifa. bokee. com) Linux爱好者 Linux知识传播者 SOHO族 开发者 最擅长C语言 * date time: 2007- 01- 25 21: 22 * Note: 任何人可以任意复制代码并运用这些文档，当然包括你的商业用途 * 但请遵循GPL * Thanks to: Google. com * Hope: 希望越来越多的人贡献自己的力量，为科学技术发展出力 * 科技站在巨人的肩膀上进步更快！感谢有开源前辈的贡献！ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * / int main( int argc, char * * argv) {     int sockfd, new_fd;     socklen_t len;     struct sockaddr_in my_addr, their_addr;     unsigned int myport, lisnum;     char buf[ MAXBUF + 1] ;     fd_set rfds;     struct timeval tv;     int retval, maxfd = - 1;     if ( argv[ 1] )         myport = atoi( argv[ 1] ) ;     else         myport = 7838;     if ( argv[ 2] )         lisnum = atoi( argv[ 2] ) ;     else         lisnum = 2;     if ( ( sockfd = socket( PF_INET, SOCK_STREAM, 0) ) = = - 1) {         perror( "socket" ) ;         exit( 1) ;     }     bzero( & my_addr, sizeof ( my_addr) ) ;     my_addr. sin_family = PF_INET;     my_addr. sin_port = htons( myport) ;     if ( argv[ 3] )         my_addr. sin_addr. s_addr = inet_addr( argv[ 3] ) ;     else         my_addr. sin_addr. s_addr = INADDR_ANY;     if ( bind( sockfd, ( struct sockaddr * ) &my_addr, sizeof ( struct sockaddr) )         = = - 1) {         perror( "bind" ) ;         exit( 1) ;     }     if ( listen( sockfd, lisnum) = = - 1) {         perror( "listen" ) ;         exit( 1) ;     }     while ( 1) {         printf             ( "/n----等待新的连接到来开始新一轮聊天……/n" ) ;         len = sizeof ( struct sockaddr) ;         if ( ( new_fd =              accept( sockfd, ( struct sockaddr * ) &their_addr,                     &len) ) = = - 1) {             perror( "accept" ) ;             exit( errno) ;         } else             printf( "server: got connection from %s, port %d, socket %d/n" ,                    inet_ntoa( their_addr. sin_addr) ,                    ntohs( their_addr. sin_port) , new_fd) ;         /* 开始处理每个新连接上的数据收发 * /         printf             ( "/n准备就绪，可以开始聊天了……直接输入消息回车即可发信息给对方/n" ) ;         while ( 1) {             /* 把集合清空 * /             FD_ZERO( & rfds) ;             /* 把标准输入句柄0加入到集合中 * /             FD_SET( 0, &rfds) ;             maxfd = 0;             /* 把当前连接句柄new_fd加入到集合中 * /             FD_SET( new_fd, &rfds) ;             if ( new_fd > maxfd)                 maxfd = new_fd;             /* 设置最大等待时间 * /             tv. tv_sec = 1;             tv. tv_usec = 0;             /* 开始等待 * /             retval = select( maxfd + 1, &rfds, NULL, NULL, &tv) ;             if ( retval = = - 1) {                 printf( "将退出，select出错！ %s" , strerror( errno) ) ;                 break;             } else if ( retval = = 0) {                 /* printf                    ( "没有任何消息到来，用户也没有按键，继续等待……/n" ) ; * /                 continue;             } else {                 if ( FD_ISSET( 0, &rfds) ) {                     /* 用户按键了，则读取用户输入的内容发送出去 * /                     bzero( buf, MAXBUF + 1) ;                     fgets( buf, MAXBUF, stdin) ;                     if ( ! strncasecmp( buf, "quit" , 4) ) {                         printf( "自己请求终止聊天！/n" ) ;                         break;                     }                     len = send( new_fd, buf, strlen( buf) - 1, 0) ;                     if ( len > 0)                         printf                             ( "消息:%s/t发送成功，共发送了%d个字节！/n" ,                              buf, len) ;                     else {                         printf                             ( "消息'%s'发送失败！错误代码是%d，错误信息是'%s'/n" ,                              buf, errno, strerror( errno) ) ;                         break;                     }                 }                 if ( FD_ISSET( new_fd, &rfds) ) {                     /* 当前连接的socket上有消息到来则接收对方发过来的消息并显示 * /                     bzero( buf, MAXBUF + 1) ;                     /* 接收客户端的消息 * /                     len = recv( new_fd, buf, MAXBUF, 0) ;                     if ( len > 0)                         printf                             ( "接收消息成功:'%s'，共%d个字节的数据/n" ,                              buf, len) ;                     else {                         if ( len < 0)                             printf                                 ( "消息接收失败！错误代码是%d，错误信息是'%s'/n" ,                                  errno, strerror( errno) ) ;                         else                             printf( "对方退出了，聊天终止/n" ) ;                         break;                     }                 }             }         }         close( new_fd) ;         /* 处理每个新连接上的数据收发结束 * /         printf( "还要和其它连接聊天吗？(no->退出)" ) ;         fflush( stdout) ;         bzero( buf, MAXBUF + 1) ;         fgets( buf, MAXBUF, stdin) ;         if ( ! strncasecmp( buf, "no" , 2) ) {             printf( "终止聊天！/n" ) ;             break;         }     }     close( sockfd) ;     return 0; }

客户端代码：

# include < stdio. h> # include < string . h> # include < errno . h> # include < sys/ socket . h> # include < resolv. h> # include < stdlib. h> # include < netinet/ in. h> # include < arpa/ inet. h> # include < unistd. h> # include < sys/ time . h> # include < sys/ types. h> # define MAXBUF 1024 /************关于本文档******************************************** // *filename: ssync-client.c *purpose: 演示网络异步通讯，这是客户端程序 *wrote by: zhoulifa([email protected]) 周立发(http://zhoulifa.bokee.com) Linux爱好者 Linux知识传播者 SOHO族 开发者 最擅长C语言 *date time:2007-01-25 21:32 *Note: 任何人可以任意复制代码并运用这些文档，当然包括你的商业用途 * 但请遵循GPL *Thanks to: Google.com *Hope:希望越来越多的人贡献自己的力量，为科学技术发展出力 * 科技站在巨人的肩膀上进步更快！感谢有开源前辈的贡献！ *********************************************************************/ int main( int argc, char * * argv) {     int sockfd, len;     struct sockaddr_in dest;     char buffer[ MAXBUF + 1] ;     fd_set rfds;     struct timeval tv;     int retval, maxfd = - 1;     if ( argc ! = 3) {         printf             ( "参数格式错误！正确用法如下：/n/t/t%s IP地址 端口/n/t比如:/t%s 127.0.0.1 80/n此程序用来从某个 IP 地址的服务器某个端口接收最多 MAXBUF 个字节的消息" ,              argv[ 0] , argv[ 0] ) ;         exit ( 0) ;     }     /* 创建一个 socket 用于 tcp 通信 */     if ( ( sockfd = socket ( AF_INET , SOCK_STREAM , 0) ) < 0) {         perror ( "Socket" ) ;         exit ( errno ) ;     }     /* 初始化服务器端（对方）的地址和端口信息 */     bzero( & dest, sizeof ( dest) ) ;     dest. sin_family = AF_INET ;     dest. sin_port = htons ( atoi ( argv[ 2] ) ) ;     if ( inet_aton( argv[ 1] , ( struct in_addr * ) & dest. sin_addr. s_addr) = = 0) {         perror ( argv[ 1] ) ;         exit ( errno ) ;     }     /* 连接服务器 */     if ( connect ( sockfd, ( struct sockaddr * ) & dest, sizeof ( dest) ) ! = 0) {         perror ( "Connect " ) ;         exit ( errno ) ;     }     printf         ( "/n准备就绪，可以开始聊天了……直接输入消息回车即可发信息给对方/n" ) ;     while ( 1) {         /* 把集合清空 */         FD_ZERO( & rfds) ;         /* 把标准输入句柄0加入到集合中 */         FD_SET( 0, & rfds) ;         maxfd = 0;         /* 把当前连接句柄sockfd加入到集合中 */         FD_SET( sockfd, & rfds) ;         if ( sockfd > maxfd)             maxfd = sockfd;         /* 设置最大等待时间 */         tv. tv_sec = 1;         tv. tv_usec = 0;         /* 开始等待 */         retval = select ( maxfd + 1, & rfds, NULL , NULL , & tv) ;         if ( retval = = - 1) {             printf ( "将退出，select出错！ %s" , strerror ( errno ) ) ;             break ;         } else if ( retval = = 0) {             /* printf                ("没有任何消息到来，用户也没有按键，继续等待……/n"); */             continue ;         } else {             if ( FD_ISSET( sockfd, & rfds) ) {                 /* 连接的socket上有消息到来则接收对方发过来的消息并显示 */                 bzero( buffer, MAXBUF + 1) ;                 /* 接收对方发过来的消息，最多接收 MAXBUF 个字节 */                 len = recv ( sockfd, buffer, MAXBUF, 0) ;                 if ( len > 0)                     printf                         ( "接收消息成功:'%s'，共%d个字节的数据/n" ,                          buffer, len) ;                 else {                     if ( len < 0)                         printf                             ( "消息接收失败！错误代码是%d，错误信息是'%s'/n" ,                              errno , strerror ( errno ) ) ;                     else                         printf ( "对方退出了，聊天终止！/n" ) ;                     break ;                 }             }             if ( FD_ISSET( 0, & rfds) ) {                 /* 用户按键了，则读取用户输入的内容发送出去 */                 bzero( buffer, MAXBUF + 1) ;                 fgets ( buffer, MAXBUF, stdin ) ;                 if ( ! strncasecmp( buffer, "quit" , 4) ) {                     printf ( "自己请求终止聊天！/n" ) ;                     break ;                 }                 /* 发消息给服务器 */                 len = send ( sockfd, buffer, strlen ( buffer) - 1, 0) ;                 if ( len < 0) {                     printf                         ( "消息'%s'发送失败！错误代码是%d，错误信息是'%s'/n" ,                          buffer, errno , strerror ( errno ) ) ;                     break ;                 } else                     printf                         ( "消息：%s/t发送成功，共发送了%d个字节！/n" ,                          buffer, len) ;             }         }     }     /* 关闭连接 */     close ( sockfd) ;     return 0; }

编译：
gcc -Wall async-server.c -o asyserver
gcc -Wall async-client.c -o asyclient
执行:
Server:
     liceven@liceven-laptop:~/Desktop/linuxweb$ ./asyserver 7872 1
    (第一个参数代表端口号，如果不知定默认是7838，第一个参数是监听的数目)

server: got connection from 127.0.0.1, port 38403, socket 4

准备就绪，可以开始聊天了……直接输入消息回车即可发信息给对方
接收消息成功:'wewqw'，共5个字节的数据
tuyuyuy
消息:tuyuyuy
        发送成功，共发送了7个字节！
wo
消息:wo
        发送成功，共发送了2个字节！


client:
liceven@liceven-laptop:~/Desktop/linuxweb$ ./asyclient 127.0.0.1 7872

准备就绪，可以开始聊天了……直接输入消息回车即可发信息给对方
wewqw
消息：wewqw
        发送成功，共发送了5个字节！
接收消息成功:'tuyuyuy'，共7个字节的数据
接收消息成功:'wo'，共2个字节的数据