【0815作业】搭建select的TCP客户端、poll客户端、tftp文件上传

news2025/1/21 12:13:22

IO多路复用（重点！！！）

  1. 进程中如果同时需要处理多路输入输出流，在使用单进程单线程的情况下，同时处理多个输入输出请求。
  2. 在无法用多进程多线程，可以选择用IO多路复用；
  3. 由于不需要创建新的进程和线程，减少系统的资源开销，减少上下文切换的次数。
  4. 允许同时对多个IO进行操作，内核一旦发现进程执行一个或多个IO事件，会通知该进程。

 

1 搭建select的TCP客户端

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <netinet/in.h>
#include <poll.h>
#include <head.h>

#define PORT 6666               //1024-49151
#define IP "192.168.1.103"    //ifconfig查看本机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("cfd= %d\n",cfd);

	//绑定客户端的IP和端口--->非必须绑定
	//若不绑定，则操作系统会给客户端绑定客户端所在的主机IP，以及随机端口号（49152~65535）

	//填充地址信息结构体，真实的地址信息结构体根据地址族制定
	//AF_INET: man 7 ip
	//要连接哪个服务器就填对应的IP和端口
	struct sockaddr_in sin;
	sin.sin_family         = AF_INET;       //必须填AF_INET
	sin.sin_port           = htons(PORT);   //端口号：填服务器绑定的端口号
	sin.sin_addr.s_addr    = inet_addr(IP); //IP地址：服务器绑定的IP地址

	//连接服务器
	if(connect(cfd, (struct sockaddr*)&sin,sizeof(sin)) < 0)
	{
		ERR_MSG("connect");
		return -1;
	}

	//为select做准备
	fd_set readfd;
	fd_set tmpfd;

	FD_ZERO(&readfd);
	FD_ZERO(&tmpfd);

	FD_SET(0,&readfd);
	FD_SET(cfd,&readfd);

	int se_res =-1;
	ssize_t res = 0;
	char buf[128]="";
	socklen_t addrlen = sizeof(sin);
	while(1)
	{
		tmpfd = readfd;
		//使用select判断阻塞
		se_res = select(cfd+1,&tmpfd,NULL,NULL,NULL);
		if(0 == se_res)
		{
			printf("time out...\n");
			break;
		}
		if(se_res < 0)
		{
			ERR_MSG("select");
			return -1;
		}
		printf("select succuss\n");
		for(int i=0;i<=cfd;i++)
		{
			//判断接触阻塞文件描述符符号
			if(FD_ISSET(i,&tmpfd)==0)
				continue;
			//判断是否为0号文件描述符
			if(0 == i)
			{
				printf("i == 0\n");
				//从终端读取数据
				bzero(buf,sizeof(buf));
				fgets(buf,sizeof(buf),stdin);
				buf[strlen(buf)-1]=0;

				//把读取的数据发送到服务器中
				if(send(cfd,buf,strlen(buf),0) < 0)
				{
					perror("send");
					return -1;
				}
				printf("send succuss\n");
				continue;
			}
			//判断是否为cfd文件描述符
			else if(cfd == i)
			{
				printf("i == %d\n",i);
				//接收客户端数据
				bzero(buf,sizeof(buf));
				res = recv(cfd,buf,sizeof(buf),0);
				if(res < 0)
				{
					perror("recv");
					return -1;
				}
				//输出接收的信息在终端上
				printf("recv succuss\n");
				printf("[%s : %d : %d]%s\n",inet_ntoa(sin.sin_addr),\
						ntohs(sin.sin_port),cfd,buf);
				continue;
			}
		}
	}
	//关闭文件描述符
	close(cfd);
	return 0;
}

1.1 测试结果

1）服务器

ubuntu@ubuntu:06_IO模型$ gcc 02_selectTcpSer.c -o ser
ubuntu@ubuntu:06_IO模型$ ./ser
sfd= 3
允许端口快速重用成功
bind success
listen success
__96__
触发客户端连接事件[192.168.1.103 : 45662]newfd=4 客户端连接成功
__96__
触发客户端交互事件
[192.168.1.103 : 45662]newfd=4 : 123
send success
__96__
触发客户端交互事件
[192.168.1.103 : 45662]newfd=4 : 213
send success
1111
__96__
触发键盘输入事件
: 1111
1111
__96__
触发键盘输入事件
: 1111
1111
__96__
触发键盘输入事件
: 1111
__96__
触发客户端交互事件
[192.168.1.103 : 45662]newfd=4 客户端已下线
[192.168.1.103 : 45662]newfd=4 : 
__188__send: Bad file descriptor
ubuntu@ubuntu:06_IO模型$

2）客户端

ubuntu@ubuntu:06_IO模型$ gcc 04_selectTcpCli.c -o cli
ubuntu@ubuntu:06_IO模型$ ./cli
cfd= 3
123
select succuss
i == 0
send succuss
select succuss
i == 3
recv succuss
[192.168.1.103 : 6666 : 3]123*_*
213
select succuss
i == 0
send succuss
select succuss
i == 3
recv succuss
[192.168.1.103 : 6666 : 3]213*_*
^C
ubuntu@ubuntu:06_IO模型$


2 搭建poll客户端

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <netinet/in.h>
#include <poll.h>
#include <head.h>

#define PORT 6666               //1024-49151
#define IP "192.168.1.103"    //ifconfig查看本机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("cfd= %d\n",cfd);

	//绑定客户端的IP和端口--->非必须绑定
	//若不绑定，则操作系统会给客户端绑定客户端所在的主机IP，以及随机端口号（49152~65535）

	//填充地址信息结构体，真实的地址信息结构体根据地址族制定
	//AF_INET: man 7 ip
	//要连接哪个服务器就填对应的IP和端口
	struct sockaddr_in sin;
	sin.sin_family         = AF_INET;       //必须填AF_INET
	sin.sin_port           = htons(PORT);   //端口号：填服务器绑定的端口号
	sin.sin_addr.s_addr    = inet_addr(IP); //IP地址：服务器绑定的IP地址

	//连接服务器
	if(connect(cfd, (struct sockaddr*)&sin,sizeof(sin)) < 0)
	{
		ERR_MSG("connect");
		return -1;
	}

	//定义集合
	struct pollfd fds[2];

	//将需要监测的文件描述符添加到集合中
	fds[0].fd = 0;
	fds[0].events = POLLIN;

	fds[1].fd = cfd;
	fds[1].events = POLLIN;

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

	while(1)
	{
		p_res = poll(fds,2,-1);
		if(p_res < 0)
		{
			ERR_MSG("poll");
			return -1;
		}
		else if(0 == p_res)
		{
			printf("time out...");
			break;
		}
		//能运行到当前位置，则代表集合中有文件描述符准备就绪
		//判断是哪个文件描述符准备就绪，则对应处理函数即可
		//判断集合中的每个文件描述符的revents中是否有POLLIN
		//从revents中将代表POLLIN的那一位单独提取出来，判断是1还是0
		if((fds[0].revents & POLLIN) != 0)
		{
			printf("触发键盘输入事件\n");
			bzero(buf,sizeof(buf));
			fgets(buf,sizeof(buf),stdin);
			buf[strlen(buf)-1] = 0;

			//发送数据
			if(send(cfd,buf,sizeof(buf),0) < 0)
			{
				ERR_MSG("send");
				return -1;
			}
			printf("send succuss\n");
		}
		if(fds[1].revents & POLLIN)
		{
			printf("触发服务器交互事件\n");
			//接收数据
			bzero(buf,sizeof(buf));
			res=recv(cfd,buf,sizeof(buf),0);
			if(res < 0)
			{
				ERR_MSG("res");
				return -1;
			}
			else if(0 == res)
			{
				printf("[%s : %d]cfd=%d 服务器掉线\n",IP,PORT,cfd);
				break;                                                                  
			}
			printf("[%s : %d]cfd=%d : %s\n",IP,PORT,cfd, buf);
		}
	}
	//关闭文件描述符
	close(cfd);
	return 0;
}

2.1 测试结果

1）客户端cli

ubuntu@ubuntu:06_IO模型$ ./a.out 
cfd= 3
111
select succuss
i == 0
send succuss
select succuss
i == 3
recv succuss
[192.168.1.103 : 6666 : 3]111*_*
2222
select succuss
i == 0
send succuss
select succuss
i == 3
recv succuss
[192.168.1.103 : 6666 : 3]2222*_*
3333
select succuss
i == 0
send succuss
select succuss
i == 3
recv succuss
[192.168.1.103 : 6666 : 3]3333*_*
^C
ubuntu@ubuntu:06_IO模型$

2）服务器ser

3 tftp上传的代码完成

#include <stdio.h>
#include <head.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <errno.h>
 
#define PORT 69              //服务器绑定的端口号
#define IP "192.168.1.107" //服务器的IP地址
 
int do_download(int cfd,struct sockaddr_in sin);
int do_upload(int cfd, struct sockaddr_in sin);
 
int main(int argc, const char *argv[])
{
	//创建报式套接字
	int cfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
	if(cfd < 0)
	{
		ERR_MSG("socket");
		return -1;
	}
	printf("cfd = %d\n",cfd);
 
	//绑定客户端的地址信息结构体到套接字上--->非必须绑定
	//若不绑定，则操作系统会给客户端绑定运行主机的IP和随机的端口号
 
	//填充要连接的服务器地址信息结构体，真实的地址信息结构体根据地址族制定
	//要发给谁，就填谁的地址信息
	//AF_INET : man 7 ip
	struct sockaddr_in sin;
	socklen_t addrlen=sizeof(sin);
	sin.sin_family         = AF_INET;       //必须填AF_INET
	sin.sin_port           = htons(PORT);   //端口号：服务器绑定的端口号
	sin.sin_addr.s_addr    = inet_addr(IP); //服务器绑定的IP
 
	char choose =0;
	while(1)
	{
		printf("------------------------\n");
		printf("---------1. 下载--------\n");
		printf("---------2. 上传--------\n");
		printf("---------3. 退出--------\n");
		printf("------------------------\n");
		printf("------------------------\n");
		printf("请输入>>> ");
 
		choose = getchar();
		while(getchar() != 10);   //循环获取字符，直到遇到\n结束循环
 
		switch(choose)
		{
		case '1':
			do_download(cfd,sin);
			break;
		case '2':
			do_upload(cfd,sin);
			break;
		case '3':
			goto END;
			break;
		default:
			printf("输入错误！请重新输入\n");
 
		}
	}
END:
	//关闭文件描述符
	close(cfd);
 
	return 0;
}
 
int do_download(int cfd, struct sockaddr_in sin)
{
	//组包准备发送下载请求
	char buf[516]="";
	char name[20]="";
	printf("请输入要下载的文件名>>> ");
	scanf("%s",name);
	while(getchar()!=10);
 
	unsigned short *p1=(short*)buf;   //操作码
	*p1=htons(1);
 
	char *p2=buf+2;          //文件名
	strcpy(p2,name);
 
	char *p3=p2+strlen(p2); //第一个0 
	*p3=0;
 
	char *p4=p3+1;   //模式  
	strcpy(p4,"octet");
 
	size_t size=2+strlen(p2)+1+strlen(p4)+1; //操作码+文件名+0+模式+0
 
	//发送下载请求
	if(sendto(cfd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&sin,sizeof(sin)) < 0)
	{
		ERR_MSG("sendto");
		return -1;
	}
 
	//创建下载文件并清空
	int fd = -1;   //必须初始化成一个无效的文件描述符
	socklen_t addrlen = sizeof(sin);
	ssize_t res = 0;
	unsigned short num = 0;  //记录本地的块编号
 
	//发送下载请求
	while(1)
	{
		//接收数据
		bzero(buf,sizeof(buf));
		res = recvfrom(cfd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&sin,&addrlen);
		if(res < 0)
		{
			ERR_MSG("recvfrom");
			return -1;
		}
 
		if(3 == buf[1])  //数据包
		{
			//判断服务器返回的数据包的块编号与本地记录的块编号是否一致
			if(*(unsigned short*)(buf+2) == htons((num+1)))
			{
				num++;  //更新本地记录的块编号
				if(-1 == fd)
				{
					fd=open(name,O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,0664);
					if(fd < 0)
					{
						perror("open");
						return -1;
					}
				}
 
				//将数据写到文件中
				if(write(fd,buf+4,res-4) < 0 )
				{
					perror("write");
					return -1;
				}
 
				//发送ACK
				buf[1] = 4;
				//*p1=htons(4);
				if(sendto(cfd,buf,4,0,(struct sockaddr*)&sin,sizeof(sin)) < 0)
				{
					ERR_MSG("sendto");
					return -1;
				}
				//若接收到的数据小于512跳出循环，结束下载
				if(res-4 < 512)
				{
					printf("%s 文件下载完毕\n",name);
					break;
				}
			}
		}
		else if(5 == buf[1])    //错误包
		{
			printf("错误: %d %s\n",ntohs(*(short*)(buf+2)),buf+4);
			close(fd);
			return -1;
		}
	}
	close(fd);
	return 0;
}
 
 
int do_upload(int cfd, struct sockaddr_in sin)
{
	//组包准备发送上传请求
	char buf[516]="";
	char name[20]="";
	printf("请输入要上传的文件名>>> ");
	scanf("%s",name);
	while(getchar()!=10);
 
	int fd = open(name,O_RDONLY);
	if(fd < 0)
	{
		if( errno == ENOENT)
		{
			printf(">>>文件不存在，请重新输入<<<\n");
			return -2;
		}
		else
		{
			ERR_MSG("open");
			return -1;
		}
	}
	//组包准备发送上传请求
	unsigned short *p1=(short*)buf;   //操作码
	*p1=htons(2);
 
	char *p2=buf+2;          //文件名
	strcpy(p2,name);
 
	char *p3=p2+strlen(p2); //第一个0 
	*p3=0;
 
	char *p4=p3+1;   //模式  
	strcpy(p4,"octet");
 
	size_t size=2+strlen(p2)+1+strlen(p4)+1; //操作码+文件名+0+模式+0
 
	//发送上传请求
	if(sendto(cfd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&sin,sizeof(sin)) < 0)
	{
		ERR_MSG("sendto");
		return -1;
	}
 
	//循环接收发送数据包
	ssize_t res;
	unsigned short num = 0;
	socklen_t addrlen = sizeof(sin);
	while(1)
	{
		//将数据从文件中读取到buf中
		bzero(buf,sizeof(buf));
		res = recvfrom(cfd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&sin,&addrlen);
		if(res < 0)
		{
			ERR_MSG("recvfrom");
			return -1;
		}
 
		//操作码的范围是1-5，因为是网络字节序
		//所以有效操作码存储在高位，即buf[1]的位置
		//printf("buf[1] = %d\n",buf[1]);   //4 服务器返回应答包
		if(4 == buf[1])  //数据包
		{
			//判断当前数据包的编号是否等于应答包的编号
			//防止数据包在传送过程丢包或重复收包
			if(num == ntohs(*(unsigned short*)(buf+2)))
			{
				//修改操作码为数据包
				buf[1] = 3;
				//填充块编号
				num++;
				*(unsigned short*)(buf+2) = htons(num);
 
				//读取数据
				res = read(fd,buf+4,sizeof(buf)-4);
				if(res < 0)
				{
					ERR_MSG("read");
					return -1;
				}
				else if(0 == res)
				{
					printf("%s 文件上传完毕!\n",name);
					break;
				}
 
				//发送数据包
				//发送的数据包大小为，读取到的字节数res+操作码2byte+块编号2bytes
				if(sendto(cfd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&sin,sizeof(sin)) < 0)
				{
					ERR_MSG("sendto");
					return -1;
				}
			}
			else
			{
				printf("文件上传失败，请检查网络环境\n");
					break;
			}
		}
		else if(5 == buf[1])    //错误包
		{
			printf("错误: %d %s\n",ntohs(*(short*)(buf+2)),buf+4);
			close(fd);
			return -1;
		}
	}
	close(fd);
	return 0;
}

3.1 测试结果

1）下载

2）上传

 

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一、概括 XBG-M556是一款采用多普勒雷达技术,专门检测物体移动的微波感应模块。采用2.9G微波信号检测&#xff0c;该模块具有灵敏度高&#xff0c;可靠性强&#xff0c;感应角度大&#xff0c;工作电压宽等特点。高电平输出&#xff0c;可直接驱动外部 LED灯或负载。输入电压高…
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Linux中执行一个Sheel脚本/系统重启后自动执行脚本

Linux中执行一个Sheel脚本/系统重启后自动执行脚本

Linux中执行一个Sheel脚本 一&#xff1a;编写一个重启Java服务的.sh脚本 Windows中创建一个restart.sh文件 将一下脚本内容copy中restart.sh文件中 #!/bin/bashJAR_NAME"cloud.jar" LOG_FILE"restart.log"# 进入目录 cd /opt/server/cloudRecord/# 检查…
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探索API接口的奥秘：解析与应用

探索API接口的奥秘：解析与应用

什么是API接口&#xff1f;为什么它如此重要&#xff1f; 在现代技术和互联网时代&#xff0c;API接口是互联网服务之间实现数据传输和交流的关键链接。 API&#xff08;应用程序编程接口&#xff09;是一组定义了不同软件组件之间交互的规则和约定。 它允许不同的软件系统之间…
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通过Git使用GitHub

通过Git使用GitHub

目录 一、建立个人仓库 二、配置SSH密钥 三、克隆仓库代码 四、推送代码到个人仓库 五、代码拉取 一、建立个人仓库 1.建立GitHub个人仓库&#xff0c;首先注册GitHub用户。注册好了之后&#xff0c;打开用户的界面 然后就是配置问题 配置好后拉到最下方点击create repos…
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day9 STM32 I2C总线通信

day9 STM32 I2C总线通信

I2C总线简介 I2C总线介绍 I2C&#xff08;Inter-Integrated Circuit&#xff09;总线&#xff08;也称IIC或I2C&#xff09;是由PHILIPS公司开发的两线式串行总线&#xff0c;用于连接微控制器及其外围设备&#xff0c;是微电子通信控制领域广泛采用的一种总线标准。 它是同步通…
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MFA多因素认证和TOTP认证逻辑解析

MFA多因素认证和TOTP认证逻辑解析

MFA多因素认证与TOTP认证逻辑解析 在今天的数字时代&#xff0c;隐私和安全变得尤为重要。用户越来越需要确保他们的在线账户和敏感信息不会落入不法分子之手。为此&#xff0c;多因素认证&#xff08;Multi-Factor Authentication&#xff0c;MFA&#xff09;应运而生&#x…
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Linux系统编程：采用管道的方式实现进程间通信

Linux系统编程：采用管道的方式实现进程间通信

目录 一. 进程间通信概述 二. 管道的概念 三. 通过管道实现进程间通信 3.1 实现原理 3.2 匿名管道创建系统接口pipe 3.3 管道通信的模拟实现 3.4 管道通信的访问控制规则 3.5 管道通信的特点 四. 通过匿名管道实现进程池 4.1 进程池的概念 4.2 进程池的模拟实现 五…
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