IO多分复用 - 技术栈

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#include<myhead.h>
#define SER_PORT 8888           //服务器端口号
#define SER_IP "192.168.65.131"  //服务器IP

int main(int argc, const char *argv[])
{
	//1、创建一个套接字
	int sfd = -1;
	sfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);    
	//参数1：表示创建的是网络通信的套接字
	//参数2：表示使用的是TCP通信协议
	//参数3：参数2指定了协议，参数3填0即可
	if(sfd == -1)
	{
		perror("socket error");
		return -1;
	}
	printf("%d success sfd = %d\n", __LINE__, sfd);   //3
    
	//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("端口号快速重用成功\n");
	//2、绑定IP地址和端口号
	//2.1填充地址信息结构体
	struct sockaddr_in sin;
	sin.sin_family = AF_INET;      //地址族
	sin.sin_port = htons(SER_PORT);       //端口号
	sin.sin_addr.s_addr = inet_addr(SER_IP);    //IP地址
	//2.2 绑定
	if(bind(sfd, (struct sockaddr *)&sin, sizeof(sin)) ==-1)
	{
		perror("bind error");
		return -1;
	}
	printf("%d  bind success\n", __LINE__);

	//3、将套接字设置成被动监听状态
	if(listen(sfd, 128) == -1)
	{
		perror("listen error");
		return -1;
	}
	printf("%d  listen success\n", __LINE__);

	//4、阻塞等待客户端的链接请求
	int newfd = -1;
	//定义结构体变量接收对方地址信息结构体
	struct sockaddr_in cin; //用于接收客户端地址信息结构体
	socklen_t addrlen = sizeof(cin);  //用于接收客户端结构体的大小
	char sbuf[128] = "";   //服务器输入数据内容

	//11、定义一个文件描述符集合
	fd_set readfds,tempfds;

	//22、将集合清空
	FD_ZERO(&readfds);

	//33、将要被检测的文件描述符放入集合
	FD_SET(0, &readfds);
	FD_SET(sfd, &readfds);
	int maxfd = sfd; //记录容器中的最大文件描述符

	struct sockaddr_in cin_arr[1024];  //存储客户端地址信息结构体的数组

	while(1)
	{
		tempfds = readfds;
		int res = select(maxfd+1, &tempfds, NULL, NULL, NULL);    //阻塞等待集合中的事件产生
		if(res == -1)
		{
			perror("select error");
			return -1;
		}
		else if(res == 0)
		{
			printf("time out\n");
			return -1;
		}

		//当程序执行到此，说明集合中有事件产生，此时集合中只剩下本次触发事件
		//的文件描述符
		for(int i=0;i<=maxfd;i++)
		{
			//如果不是触发事件描述符,就直接跳过
			if(!FD_ISSET(i, &tempfds))
			{
				continue;
			}
			//判断sfd是否触发事件
			//程序运行至此代表i文件描述符触发了事件
			if(i == sfd)
			{
				if((newfd = accept(sfd, (struct sockaddr*)&cin, &addrlen)) == -1)
				{
					perror("accept error");
					return -1;
				}
				printf("[%s  %d]:发来连接请求\n", inet_ntoa(cin.sin_addr), ntohs(cin.sin_port));
				//将客户端地址信息结构体放入数组容器中
				cin_arr[newfd] = cin;
				//将newfd放入容器中检测
				FD_SET(newfd,&readfds);

				//可能需要更新maxfd
				if(newfd > maxfd)
				{
					maxfd = newfd;
				}   
			}
			//判断0号描述符是否为触发事件
			else if(0 == i)
			{
				fgets(sbuf,sizeof(sbuf),stdin);
				sbuf[strlen(sbuf)-1] = 0;
				printf("触发了键盘输入事件:%s\n",sbuf);

				//将消息发送给所有客户端
				for(int i=4;i<=maxfd;i++)
				{
					send(i,sbuf,sizeof(sbuf),0);
				}
				printf("发送成功\n");
			}

			else
			{
				//说明有客户端发来消息了，遍历所有客户端，看是哪一个发来的消息
				//5收发数据
				char rbuf[128] = "";       //用于接收客户发发来的数据
				//将容器清空
				bzero(rbuf, sizeof(rbuf));     //memset(rbuf, 0, sizeof(rbuf));

				//从套接字中读取数据'
				int res = recv(i, rbuf, sizeof(rbuf)-1, 0);   
				if(res == 0)
				{
					printf("客户端已经下线\n");
					//关闭套接字
					close(i);

					//将当前文件描述符移除容器
					FD_CLR(i,&readfds);

					//可能需要更新maxfd
					for(int k=maxfd;k>=sfd;k--)
					{
                       if(FD_ISSET(k,&readfds))
					   {
                          maxfd = k;
						  break;
					   }
					}
					continue;
				}
				printf("[%s  %d]: %s\n", inet_ntoa(cin.sin_addr), ntohs(cin.sin_port), rbuf);


				//加个笑脸再回回去
				strcat(rbuf,"*_*");

				send(newfd, rbuf, strlen(rbuf), 0);
				printf("发送成功\n");

			}
		}
	}

	//6、关闭服务器
	close(sfd);

	return 0;
}

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#include<myhead.h>
#define SER_PORT 8888
#define SER_IP "192.168.117.74"
#define CLI_PORT 9999
#define CLI_IP "192.168.117.74"



int main(int argc, const char *argv[])
{
    //1、创建用于连接的客户端套接字
    int cfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if(cfd == -1)
    {
        perror("socket error");
        return -1;
    }
    printf("socket success cfd = %d\n", cfd);        //3

    //设置端口号快速重用
    int reuse = 1;
    if(setsockopt(cfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse, sizeof(reuse)) ==-1)
    {
        perror("setsockopt error");
        return -1;
    }
    printf("端口号快速重用成功\n");
    
    //2、绑定端口号和ip地址(非必须)
    //2.1 填充客户端地址信息结构体
    struct sockaddr_in cin;
    cin.sin_family = AF_INET;
    cin.sin_port = htons(CLI_PORT);
    cin.sin_addr.s_addr = inet_addr(CLI_IP);

    //2.2 绑定端口号和IP
    if(bind(cfd, (struct sockaddr*)&cin, sizeof(cin)) == -1)
    {
        perror("bind error");
        return -1;
    }
    printf("bind success\n");
    
    
    //3、连接服务器
    //3.1 填充要连接服务器的地址信息结构体
    struct sockaddr_in sin;
    sin.sin_family = AF_INET;      //地址族
    sin.sin_port = htons(SER_PORT);   //服务器端口号
    sin.sin_addr.s_addr = inet_addr(SER_IP);    //服务器的IP地址

    //3.2 连接服务器
    if(connect(cfd, (struct sockaddr*)&sin, sizeof(sin)) == -1)
    {
        perror("connect error");
        return -1;
    }
    printf("连接成功!\n");

    //使用poll完成0号文件描述符和cfd文件描述符的多路复用
    //11、准备文件描述符容器
    struct pollfd pfds[2];
    pfds[0].fd = 0; //文件描述符
    pfds[0].events = POLLIN;    //检测读事件

    pfds[1].fd = cfd;       //文件描述符
    pfds[1].events = POLLIN;    //检测读事件


    //4、收发数据
    char wbuf[128] = "";
    while(1)
    {

        int res = poll(pfds, 2, -1);        //阻塞检测集合中是否有事件产生
        if(res == -1)
        {
            perror("poll error");
            return -1;
        }else if(res == 0)
        {
            printf("time out\n");
            return -1;
        }

        //程序执行至此，说明检测的文件描述符集合中有事件产生

        //判断是否为0号文件描述符产生事件
        if(pfds[0].revents == POLLIN)
        {
        
            fgets(wbuf, sizeof(wbuf), stdin);    //从终端上获取一个字符串
            wbuf[strlen(wbuf)-1] = '\0';      //将换行换成 '\0'

            //判断输入的字符串值
            if(strcmp(wbuf, "quit") ==0)
            {
                break;
            }


            //将数据发送给服务器
            send(cfd, wbuf, strlen(wbuf), 0);
        }

        //判断释放为cfd文件描述符中产生事件
        if(pfds[1].revents == POLLIN)
        {
            //将字符数组清空
            bzero(wbuf, sizeof(wbuf));
            recv(cfd, wbuf, sizeof(wbuf)-1, 0);
            printf("收到服务器消息为：%s\n", wbuf);
        }
    }
    
    //5、关闭套接字
    close(cfd);

    return 0;
}

模拟面试总结:

TCP通信中的三次握手和四次挥手？

三次握手：服务器向客户端发送连接请求-->客户端回应服务器的连接请求-->二者建立联系成功

四次挥手：服务器向客户端发送断开连接请求-->客户端回应服务器的断开请求，回应知道要断开链接了 -->客户端向服务器发送断开连接请求-->断开连接成功

并发和并行的区别？

并发：单核CPU中多个任务交叉执行是并发。

并行：多核CPU同时处理多个任务称为并行。

阻塞IO和非阻塞IO的区别？

阻塞IO会等待阻塞事件的产生，如果没有发生会一直阻塞后面函数的执行。

非阻塞IO如果没有等到事件发生，会立刻返回，执行后续的任务。

同步和异步的区别？

同步表示任务有顺序的执行，而异步表示任务没有顺序的执行。

广播的相关内容？

一对多UDP的通信方式实现，广播地址为网络号+255的主机号，发送端类似与UDP的客户端，接收端类似于UDP的服务器端。

组播的相关内容？

D类网络地址，需要对接收端加入多播组属性，发送端类似与UDP的客户端，接收端类似于UDP的服务器端，同样也是使用一对多的UDP通信。

在使用套接字通信时，客户端一定不需要绑定操作吗？

不一定。如果不绑定套接字，系统不会自动绑定IP地址和端口号，服务器无法向客户端发送消息。

目前进程间的通信方式有哪些？

信号，信号灯集，共享内存，消息队列，套接字，有无名管道。

线程的同步互斥机制？

引入同步互斥机制是为了对临界区进行保护。

互斥机制：当多个线程拥有临界资源的临界区时，只要有一个线程在操作这个临界区，那么其他的线程均不可以拥有临界资源的临界区。

同步机制：通过互斥的手段安排好每一个线程的运行顺序，相当于有规律的互斥。