网络编程 IO多路复用 [select版] (TCP网络聊天室)

news2024/10/6 2:20:22

//head.h                 头文件

//TcpGrpSer.c        服务器端

//TcpGrpUsr.c        客户端

select函数 

功能：阻塞函数，让内核去监测集合中的文件描述符是否准备就绪，若准备就绪则解除阻塞。

原型：


       #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 *exceptfds, struct timeval *timeout);
参数：
        int nfds：所有集合中最大的文件描述符+1;    
        fd_set *readfds, fd_set *writefds,
        fd_set *exceptfds：读集合，写集合，其他集合。用不上的集合填NULL;
        struct timeval *timeout：设置超时时间; 
        1) 填NULL,不设置超时时间，会一直阻塞直到文件描述符准备就绪，解除阻塞;
        2) 设置超时时间；
           struct timeval {
               long    tv_sec;         /* seconds */      秒
               long    tv_usec;        /* microseconds */
微秒
           };
返回值：
    >0, 成功，返回成功触发事件的文件描述符个数;
    =0, 超时了
    =-1，函数运行失败，更新errno; 
     
操作集合的函数：      
       void FD_CLR(int fd, fd_set *set);     将指定的fd从集合中删除
       int  FD_ISSET(int fd, fd_set *set);    判断fd是否在集合中，若存在返回真，否则返回假
       void FD_SET(int fd, fd_set *set);      将fd添加到集合中
       void FD_ZERO(fd_set *set);             清空

head.h

#ifndef __HEAD_H__
#define __HEAD_H__


#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<strings.h>
#include<unistd.h>
#include<math.h>
#include<errno.h>
#include<fcntl.h>
#include<signal.h>

#include<sys/stat.h>
#include<sys/wait.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/ipc.h>
#include<sys/msg.h>
#include<sys/shm.h>
#include<sys/time.h>
#include<sys/sem.h>

#include<pthread.h>
#include<semaphore.h>

#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<sys/select.h>
#include<poll.h>


#define NUM 10
#define ERR_MSG(msg) do{\
	printf("line: %d\n",__LINE__);\
	perror(msg);\
}while(0)
#define PORT 6666           //端口号的网络字节序  1024～49151
#define IP "192.168.250.100"  //ifconfig查看本机IP  (ipv4)



#endif

TcpGrpSer.c

#include "head.h"


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;
	}

	//填充服务器自身的地址信息结构体
	//真实的地址信息结构体根据地址族制定AF_INET ; man 7 ip
	struct sockaddr_in sin; 
	sin.sin_family  = AF_INET;            //必须填充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);  //ifconfig查看本机IP

	int reuse = 1;
	if(setsockopt(sfd, SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&reuse,sizeof(reuse)) < 0) //允许端口快速被重复使用
	{
		ERR_MSG("setsockopt");
		return -1;
	}
	//绑定连接
	if(bind(sfd,(struct sockaddr*)&sin,sizeof(sin))<0)
	{
		ERR_MSG("bind");
		return -1;
	}
	printf("bind success\n");

	//设置监听
	if(listen(sfd,128) < 0)
	{
		ERR_MSG("listen");
		return -1;
	}

	//创建读集合
	fd_set readfds,tempfds;
	//清空集合
	FD_ZERO(&readfds);
	FD_ZERO(&tempfds);

	//将集合监测的文件描述符放入集合
	FD_SET(0,&readfds);
	FD_SET(sfd,&readfds);
	//用顺序表存储文件描述符的端口信息

	//监测文件描述符是否准备就绪
	int maxfd = sfd;
	int s_res = 0;
	struct sockaddr_in cin;
	socklen_t len = sizeof(cin);
	struct sockaddr_in savcin[1024];
	int newfd = -1;
	char buf[128]="";
	ssize_t res = 0;
	while(1)
	{
		tempfds = readfds;//备份readfds
		s_res = select(maxfd+1,&tempfds,NULL,NULL,NULL);
		if(s_res<0)
		{
			ERR_MSG("select");
			return -1;
		}
		else if(0 == s_res)
		{
			printf("超时...\n");
			break;
		}

		//与客户端通信
		for(int i=0;i<=maxfd;i++)
		{
			if(!FD_ISSET(i,&tempfds))
				continue;

			if(0 == i)
			{
				printf("触发键盘输入事件\n");
				int sndfd=-1;
				res=scanf("%d %s",&sndfd,buf);
				while(getchar() !=10);
				if(res!=2)
				{
					printf("请输入正确数据格式：[fd(4~1023)] string\n");		
					continue;
				}
				//判断文件是否合法
				if(sndfd<sfd||sndfd>1023||!FD_ISSET(sndfd,&readfds))
				{
					printf("sndfd = %d 是非法文件描述符\n",sndfd);
					continue;
				}
				
				if(send(sndfd,buf,sizeof(buf),0)<0)
				{
					ERR_MSG("send");
				}
				bzero(buf,sizeof(buf));
			}
			else if(i == sfd)
			{
				printf("触发客户端连建事件\n");
				newfd = accept(sfd,(struct sockaddr *)&cin,&len);
				if(newfd < 0)
				{
					perror("accept");
					return -1;
				}
				savcin[newfd]=cin;

				printf("[%s:%d] 客户端连接成功 newfd = %d __%d__ \n",\
						inet_ntoa(cin.sin_addr),ntohs(cin.sin_port),newfd,__LINE__);

				//将新生成的newfd添加到readfds
				FD_SET(newfd,&readfds);
				//更新maxfd
				maxfd = maxfd > newfd? maxfd:newfd;


			}
			else
			{
				printf("触发客户端连建事件__%d__\n",__LINE__);

				bzero(buf,sizeof(buf));
				//接收数据
				res = recv(i,buf,sizeof(buf),0);
				if(res < 0)
				{
					ERR_MSG("recv");
					return -1;
				}
				else if(0 == res)
				{
					printf("{%s:%d} sfd = %d,__%d__ 已下线，结束对话\n",\
							inet_ntoa(savcin[i].sin_addr),ntohs(savcin[i].sin_port),i,__LINE__);     
					close(i);//关闭文件描述符
					FD_CLR(i,&readfds);
					/*	//更新maxfd
						int j=maxfd;
						for(;j<=0;j--)
						{
						if(FD_ISSET(j,&readfds)) break;
						}
						maxfd = j;
						*/
					//更新maxfd
					while(!FD_ISSET(maxfd,&readfds)&&maxfd-->=0);
					continue;
				}

				printf("{%s:%d} sfd = %d : %s,__%d__\n",\
						inet_ntoa(savcin[i].sin_addr),ntohs(savcin[i].sin_port),i,buf,__LINE__);  
				//发送数据
				strcat(buf,"*_*");
				if(send(i,buf,sizeof(buf),0)<0)
				{
					ERR_MSG("send");
					return -1;
				}
				printf("发送成功\n");
			}
		}
	}


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

TcpGrpUsr.c

#include "head.h"


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;
	}

	int reuse = 1;
	if(setsockopt(sfd, SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&reuse,sizeof(reuse)) < 0) //允许端口快速被重复使用
	{
		ERR_MSG("setsockopt");
		return -1;
	}
	//填充服务器自身的地址信息结构体
	//真实的地址信息结构体根据地址族制定AF_INET ;
	struct sockaddr_in sin; 
	sin.sin_family      = AF_INET;            //必须填充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);      //ifconfig查看本机IP

	if(connect(sfd,(struct sockaddr *)&sin,sizeof(sin))<0)
	{
		perror("connect");
		return -1;
	}
	printf("连接成功\n");

	//创建集合
	struct pollfd fds[2];

	fds[0].fd = 0;
	fds[0].events = POLLIN;
	fds[1].fd = sfd;
	fds[1].events = POLLIN;

	char buf[128]="";
	int res=0;

	while(1)
	{
		//阻塞方式监测集合
		res = poll(fds,2,-1);
		if(res < 0)
		{
			ERR_MSG("poll");
			return -1;
		}
		else if(0 == res)
		{
			printf("time out...\n");      //超时
			break;
		}

		//判断0文件描述符是否有POLLIN事件
		if((fds[0].revents & POLLIN))
		{
			fgets(buf,sizeof(buf),stdin);
			buf[strlen(buf)-1] = 0;
			if(send(sfd,buf,sizeof(buf),0) < 0)
			{
				ERR_MSG("send");
				return -1;
			}
			printf("发送成功\n");
		}
		//判断sfd文件描述符是否有POLLIN事件
		if(fds[1].revents & POLLIN)
		{
			//接收数据
			bzero(buf,sizeof(buf));
			res = recv(sfd,buf,sizeof(buf),0);
			if(res<0)
			{
				ERR_MSG("recv");
				return -1;
			}
			else if(res == 0)
			{
				printf("[%s:%d] 服务器下线__%d__ \n",\
					inet_ntoa(sin.sin_addr),ntohs(sin.sin_port),__LINE__);
				break;
			}
			printf("[%s:%d] cfd = %d : %s__%d__ \n",\
					inet_ntoa(sin.sin_addr),ntohs(sin.sin_port),sfd,buf,__LINE__);
		}	
	}

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

	return 0;
}

 

 

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