c语言实现io多路复用(select)，进程，线程并发服务器

io多路复用（select）代码

#include<myhead.h>
#include <sys/select.h>
#define PORT 8888 
#define IP   "192.168.250.100"
int main(int argc, char const *argv[])
{    
    //创建套接字
    int sfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if(sfd == -1)
    {
        perror("socket error");
        return -1;
    }
    //端口重用
    int reuse = 1;
    if(setsockopt(sfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse, sizeof(reuse)) == -1)
    {
        perror("setsockopt error");
        return -1;
    }
    printf("设置端口快速重用成功 _%d_ %s_ %s_\n", __LINE__, __FILE__, __func__);
    
    struct sockaddr_in sin;
    sin.sin_family     = AF_INET;         //表明是ipv4
    sin.sin_port     = htons(PORT);        //端口号
    sin.sin_addr.s_addr = inet_addr(IP);     //IP地址
    //绑定端口
    if(bind(sfd, (struct sockaddr*)&sin, sizeof(sin))==-1)
    {
        perror("bind error");
        return -1;
    }
    printf("bind success _%d_ %s_ %s_\n", __LINE__, __FILE__, __func__);
    //监听模式
    if(listen(sfd, 128) == -1)
    {
        perror("listen error");
        return -1;
    }
    printf("listen success _%d_ %s_ %s_\n", __LINE__, __FILE__, __func__);
    struct sockaddr_in cin;             //客户端地址信息结构体
    cin.sin_family     = AF_INET;
    socklen_t socklen = sizeof(cin);          //客户端地址信息的大小
    //定义文件描述符集合
    fd_set readfds, tempfds;
    //清空readfds
    FD_ZERO(&readfds);
    //将套接字和标准输入放入集合
    FD_SET(sfd,&readfds);
    FD_SET(0,&readfds);
    //定义信息容器
    char buf[128] = "";
    int res = 0;             //接收select的返回值
    int newfd = -1;          //存放用于最新连接客户端的套接字
    int maxfd = sfd;          //定义控制select函数中最大文件描述符
    
    struct sockaddr_in saveCin[1024];       //用于存放客户端地址信息结构体
while (1)
   {
    
       将集合内容复制一份
        tempfds = readfds;

        使用select阻塞等待集合中的文件描述符有事件产生
        res = select(maxfd+1, &tempfds, NULL, NULL, NULL);
        if(res == -1)
        {
            perror("select error");
            return -1;
        }else if(res == 0)
        {
            printf("time out\n");
            return -1;
        }
        for(int i=0; i<=maxfd; i++)
        {
            
            if(!FD_ISSET(i, &tempfds))
            {
                continue;
            }
            if( i == sfd)
            {
                newfd = accept(sfd, (struct sockaddr*)&cin, &socklen);
                if(newfd == -1)
                {
                    perror("accept error");
                    return -1;
                }
                printf("accept success _%d_ %s_ %s_\n", __LINE__, __FILE__, __func__);
                //将新的套接字放入select集合           
                FD_SET(newfd , &readfds);
                //更新maxfd
                if(newfd > maxfd)
                {
                    maxfd = newfd;
                }
                saveCin[newfd] = cin;
            }
            else if(i == 0 )
            {
                char buf1[128] = "";
                bzero(buf, sizeof(buf));
                fgets(buf, sizeof(buf), stdin);       
                buf[strlen(buf)-1]='\0';
                printf("终端输入:%s\n", buf);
                sprintf(buf1, "%s%s", "系统消息：", buf);
                //将数据发送给所有客户端，群发功能相当于将整个套接字集中的每一可客户端都发一遍
                for(int j=4; j<=maxfd; j++)
                {
                    send(j, buf1,sizeof(buf1), 0);
                }

            }else{
                 //收发数据使用newfd完成通信
                char buf[128] = "";
                //清空字符串
                bzero(buf, sizeof(buf));
                int ret = recv(i, buf, sizeof(buf), 0);        //从套接字中读取客户端发来的消息

                //判断收到的结果
                if(ret == 0)
                {
                    printf("客户端已经下线\n");    
                    close(i);             //关闭通信的套接字

                    将当前的文件描述符从集合中删除
                    FD_CLR(i, &readfds);

                    更新maxfd
                    for(int j=maxfd; j>=0; j--)
                    {
                        //判断当前的j是否在集合中，如果在，则为maxfd
                        if(FD_ISSET(j, &readfds))
                        {
                            maxfd = j;
                            break;
                        }
                    }
                    continue;           //继续判断下一个
                }else if(ret < 0)
                {
                    perror("recv error");
                    return -1;
                }

                printf("[%s:%d]：%s\n", inet_ntoa(saveCin[i].sin_addr), ntohs(saveCin[i].sin_port), buf);

                send(i, buf, sizeof(buf), 0); 

            } 
        }

   
   }

      return 0;
}

io多路复用（select）结果图

进程代码

#include<myhead.h>
#define PORT 8888 
#define IP   "192.168.250.100"
//处理客户端请求
int cli_msg(int newfd,struct sockaddr_in cin)
{
    char buf[128]="";
    while (1)
    {
        bzero(buf, sizeof(buf));
        int res = recv(newfd, buf, sizeof(buf), 0);
        if (res==0)
        {
           printf("客户端已经下线\n");
           break;
        }else if(res<0)
        {
            perror("recv error");
            return -1;
        }
        printf("[%s:%d]：%s\n", inet_ntoa(cin.sin_addr), ntohs(cin.sin_port), buf);
        send(newfd, buf, sizeof(buf), 0); 
    }
    close(newfd);   
    return 0;
    
}
//回收僵尸进程
void handler(int signo)
{
    if(signo == SIGCHLD)
    {
        while(waitpid(-1, NULL, WNOHANG) > 0);       
    }
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    //创建套接字
    int sfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if(sfd == -1)
    {
        perror("socket error");
        return -1;
    }
    //设置端口重用
    int reuse = 1;
    if(setsockopt(sfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse, sizeof(reuse)) == -1)
    {
        perror("setsockopt error");
        return -1;
    }
    printf("设置端口快速重用成功 _%d_ %s_ %s_\n", __LINE__, __FILE__, __func__);
    
    //设定地址信息结构体
    struct sockaddr_in sin;
    sin.sin_family     = AF_INET;         //表明是ipv4
    sin.sin_port     = htons(PORT);        //端口号
    sin.sin_addr.s_addr = inet_addr(IP);     //IP地址
    //绑定地址
    if(bind(sfd, (struct sockaddr*)&sin, sizeof(sin))==-1)
    {
        perror("bind error");
        return -1;
    }
    printf("bind success _%d_ %s_ %s_\n", __LINE__, __FILE__, __func__);
    //开启监听
    if(listen(sfd, 128) == -1)
    {
        perror("listen error");
        return -1;
    }

    printf("listen success _%d_ %s_ %s_\n", __LINE__, __FILE__, __func__);

    struct sockaddr_in cin;             //客户端地址信息结构体
    cin.sin_family     = AF_INET;
    socklen_t socklen = sizeof(cin);          //客户端地址信息的大小
    
    pid_t pid;

    //绑定进程的信号，信号触发就执行handler函数
    if(signal(SIGCHLD, handler) == SIG_ERR)
    {
        perror("signal error");
        return -1;
    }
    while (1)
    {
        //阻塞接收客户端请求
        int newfd = accept(sfd, (struct sockaddr*)&cin, &socklen);
        if(newfd == -1)
        {
            perror("accept error");
            return -1;
        }
        //创建子进程
        pid = fork();
         //父进程负责连接
        if(pid > 0)
        {
            //父进程不用newfd，回收newfd
            close(newfd);

        }
         //子进程负责请求响应
         else if(pid==0)
        {
            //子进程不用sfd，就回收sfd
            close(sfd);
            cli_msg(newfd, cin);
            //回收子进程
            exit(EXIT_SUCCESS);
        }
        else
        {
            perror("fork error");
            return -1;
        }
    }
    //关闭所有套接字并关闭监听
    close(sfd);
    
    return 0;
}

进程的结果图

线程代码

#include<myhead.h>
#define PORT 8888 
#define IP   "192.168.250.100"
//定义存储客户端地址信息结构体和连接请求套接字的结构体
struct msg_info{
  int newfd;
  struct sockaddr_in cin;
};

//定义线程体
void *task1(void *arg)
{
  //将外部值传入
   int newfd=((struct msg_info*)arg)->newfd;
   struct sockaddr_in cin=((struct msg_info*)arg)->cin;
   //定义收发容器
   char buf[128]="";

   while (1)
   {
     //响应客户端请求
     bzero(buf,sizeof(buf));
     int res=recv(newfd,buf,sizeof(buf),0);
     if(res==0)
     {
      printf("客户端已经下线");
      break; 
     }else if(res>0)
     {
     printf("[%s:%d]：%s\n", inet_ntoa(cin.sin_addr), ntohs(cin.sin_port), buf);
     send(newfd,buf,sizeof(buf),0);
     }else{
     perror("recv error:");
     return NULL;
     }
   }
    //关闭连接套接字
    close(newfd);
    //退出线程
    pthread_exit(NULL);
}
int main(int argc, char const *argv[])
{

    pthread_t tid;
    int sfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    int reuse = 1;
    if(setsockopt(sfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse, sizeof(reuse)) == -1)
    {
        perror("setsockopt error");
        return -1;
    }
    printf("设置端口快速重用成功 _%d_ %s_ %s_\n", __LINE__, __FILE__, __func__);

    //绑定的地址信息结构体
    struct sockaddr_in sin;
    sin.sin_family     = AF_INET;         //表明是ipv4
    sin.sin_port     = htons(PORT);        //端口号
    sin.sin_addr.s_addr = inet_addr(IP);     //IP地址
    if(bind(sfd, (struct sockaddr*)&sin, sizeof(sin))==-1)
    {
        perror("bind error");
        return -1;
    }
    printf("bind success _%d_ %s_ %s_\n", __LINE__, __FILE__, __func__);
    //将套接字设置成监听状态
    if(listen(sfd, 128) == -1)
    {
        perror("listen error");
        return -1;
    }

    printf("listen success _%d_ %s_ %s_\n", __LINE__, __FILE__, __func__);

    struct sockaddr_in cin;             
    cin.sin_family     = AF_INET;
    socklen_t socklen = sizeof(cin);          
    while(1)
    {
      //阻塞接收客户端的链接请求，并且获取客户端的地址信息
      int newfd = accept(sfd, (struct sockaddr*)&cin, &socklen);
      if(newfd == -1)
      {
            perror("accept error");
            return -1;
      }
      printf("accept success _%d_ %s_ %s_\n", __LINE__, __FILE__, __func__);
      //定义用于向线程体传参的结构体变量
      struct msg_info info = {newfd, cin};
      //线程创建，并向线程体传参的结构体
      pthread_create(&tid,NULL,task1,&info);
      //线程分离
       if(pthread_detach(tid) != 0)
       {
            printf("分离失败\n");
            return -1;
       }
    }
    close(sfd);
    return 0;
}

线程结果图