分别通过select、多进程、多线程实现一个并发服务器

施纪2024-02-08 19:31

select

cs 复制代码 
#include<myhead.h>
 
#define PORT 8888              //端口号
#define IP "192.168.114.109"       //IP地址
 
 
int main(int argc, const char *argv[])
{
	//1、创建用于接受连接的套接字
	int sfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if(sfd == -1)
	{
		perror("socket error");
		return -1;
	}
 
	printf("socket success\n"); 
 
 
	//设置端口号快速重用
	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\n");
 

	//绑定IP地址和端口号
	//填充要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
 
	//绑定
	if(bind(sfd, (struct sockaddr*)&sin, sizeof(sin))==-1)
	{
		perror("bind error");
		return -1;
	}
	printf("bind success\n");
 
	//套接字设置成被动监听状态
	if(listen(sfd, 128) == -1)
	{
		perror("listen error");
		return -1;
	}
 
	printf("listen success\n");
 
	//阻塞等待客户端连接请求，如果有新的客户端连接，则创建一个新的用于通信的套接字
	//定义客户端地址信息结构体
	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
 
 
	定义一个用于检测文件描述符的集合
	fd_set readfds, tempfds;                          //在栈区定义
 
	清空容器中的内容
	FD_ZERO(&readfds);
	将要检测的文件描述符放入集合中
	FD_SET(sfd, &readfds);           //将sfd文件描述符放入
	FD_SET(0, &readfds);             //将0号文件描述符放入
 
 
 
	//定义一个容器
	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;
		}
 
 
		//遍历所有集合中文件描述符
		for(int i=0; i<=maxfd; i++)
		{
			//判断当前i是否在集合中，如果不在，直接判断下一个
			if(!FD_ISSET(i, &tempfds))
			{
				continue;
			}
 
			判断sfd是否还在集合中
			if( i == sfd)
			{
				//阻塞接收客户端的链接请求，并且获取客户端的地址信息
				newfd = accept(sfd, (struct sockaddr*)&cin, &socklen);
				if(newfd == -1)
				{
					perror("accept error");
					return -1;
				}
				printf("accept success\n");
 
				将newfd放入readfds中
				FD_SET(newfd , &readfds);
 
				//更新maxfd
				if(newfd > maxfd)
				{
					maxfd = newfd;
				}
 
				//将最新的客户端套接字放入数组的下标为new的位置
				saveCin[newfd] = cin;
 
			}else if(i == 0 )	//判断是否是终端输入
 
			{
				char buf1[128] = "";
 
				bzero(buf, sizeof(buf));
				//从终端获取数据
				fgets(buf, sizeof(buf), stdin);       //从终端获取数据
				buf[strlen(buf)-1]='\0';
				printf("触发终端输入事件:%s\n", buf);
 
				sprintf(buf1, "%s%s", "系统消息：", buf);
 
				//将数据发送给所有客户端
				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;
							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);
 
				//将读取的信息，加上一些字符发送回去
				strcat(buf, "*_*");
				send(i, buf, sizeof(buf), 0); 
 
 
			}
		}
 
	}
  
 
	//关闭所有套接字
	close(sfd);               
 
	return 0;
}

多进程

cs 复制代码 
#include<myhead.h>

#define PORT 8888              //端口号
#define IP "192.168.114.74"       //IP地址

//定义函数处理客户端信息
int deal_cli_msg(int newfd, struct sockaddr_in cin)
{

    //收发数据使用newfd完成通信
    char buf[128] = "";
    while(1)
    {
        //清空字符串
        bzero(buf, sizeof(buf));
        //read(newfd, buf, sizeof(buf));        //从套接字中读取客户端发来的消息
        int res = recv(newfd, buf, sizeof(buf), 0);        //从套接字中读取客户端发来的消息
        //buf[strlen(buf)-1] = '\0';

        //判断收到的结果
        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);

        //将读取的信息，加上一些字符发送回去
        strcat(buf, "*_*");
        //    write(newfd, buf, sizeof(buf));
        send(newfd, buf, sizeof(buf), 0); 
    }

    close(newfd);             //关闭通信的套接字



    return 0;
}



//定义信号处理函数
void handler(int signo)
{
    if(signo == SIGCHLD)
    {
        while(waitpid(-1, NULL, WNOHANG) > 0);       //非阻塞形式回收僵尸进程
    }
}


int main(int argc, const char *argv[])
{
    //创建用于接受连接的套接字
    int sfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if(sfd == -1)
    {
        perror("socket error");
        return -1;
    }

    printf("socket success\n");    


    //设置端口号快速重用
    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\n");

    //绑定IP地址和端口号
    //填充要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

    //绑定
    if(bind(sfd, (struct sockaddr*)&sin, sizeof(sin))==-1)
    {
        perror("bind error");
        return -1;
    }
    printf("bind success\n");

    //将套接字设置成被动监听状态
    if(listen(sfd, 128) == -1)
    {
        perror("listen error");
        return -1;
    }
    printf("listen success\n");

    
    //定义客户端地址信息结构体
    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

    //定义子进程变量
    pid_t pid;

    //将SIGCHLD信号绑定到自定义信号处理函数中
    if(signal(SIGCHLD, handler) == SIG_ERR)
    {
        perror("signal error");
        return -1;
    }

    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\n");

        //创建子进程,让子进程完成通信
        pid = fork();
        if(pid > 0)
        {
            //关闭newfd
            close(newfd);

            //回收僵尸进程
            //wait(NULL);        

            
        }else if(pid == 0)
        {       
            close(sfd);
            //调用处理客户端函数
            deal_cli_msg(newfd, cin);

            //退出子进程
            exit(EXIT_SUCCESS);
            
        }else
        {
            perror("fork error");
            return -1;
        }
    }

    
    //关闭所有套接字
    close(sfd);              

    return 0;
}

多线程

cs 复制代码 
#include<myhead.h>

#define PORT 8888              //端口号
#define IP "192.168.114.74"       //IP地址

//定义用于向线程体传参的结构体类型
struct msg_info
{
    int newfd;
    struct sockaddr_in cin;
};


//定义线程体函数
void *deal_cli_msg(void *arg)
{
    //获取主线程传递的信息
    int newfd = ((struct msg_info*)arg) -> newfd;
    struct sockaddr_in cin = ((struct msg_info*)arg) -> cin;

    //收发数据使用newfd完成通信
    char buf[128] = "";
    while(1)
    {
        //清空字符串
        bzero(buf, sizeof(buf));
        //read(newfd, buf, sizeof(buf));        //从套接字中读取客户端发来的消息
        int res = recv(newfd, buf, sizeof(buf), 0);        //从套接字中读取客户端发来的消息
        //buf[strlen(buf)-1] = '\0';

        //判断收到的结果
        if(res == 0)
        {
            printf("客户端已经下线\n");
            break;
        }else if(res < 0)
        {
            perror("recv error");
            return NULL;
        }

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

        //将读取的信息，加上一些字符发送回去
        strcat(buf, "*_*");
        //    write(newfd, buf, sizeof(buf));
        send(newfd, buf, sizeof(buf), 0); 
    }

    close(newfd);             //关闭通信的套接字
    ptread_exit(NULL);               //退出线程

}



int main(int argc, const char *argv[])
{
    //创建用于接受连接的套接字
    int sfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if(sfd == -1)
    {
        perror("socket error");
        return -1;
    }

    printf("socket success sfd = %d\n", sfd);    //4


    //设置端口号快速重用
    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\n");


    //绑定IP地址和端口号
    //填充要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

    //绑定
    if(bind(sfd, (struct sockaddr*)&sin, sizeof(sin))==-1)
    {
        perror("bind error");
        return -1;
    }
    printf("bind success\n");

    //将套接字设置成被动监听状态
    if(listen(sfd, 128) == -1)
    {
        perror("listen error");
        return -1;
    }

    printf("listen success\n");

    //阻塞等待客户端连接请求，如果有新的客户端连接，则创建一个新的用于通信的套接字
    //客户端地址信息结构体
    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

    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\n");

        //定义用于向线程体传参的结构体变量
        struct msg_info info = {newfd, cin};

        //创建分支线程用于通信
        pthread_t tid;
        if(pthread_create(&tid, NULL, deal_cli_msg, &info) != 0)
        {
            printf("分支线程创建失败\n");
            return -1;
        }

        //将该线程分离
        if(pthread_detach(tid) != 0)
        {
            printf("分离失败\n");
            return -1;
        }

    }
  

    //关闭所有套接字
    close(sfd);               
    return 0;
}
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