浅谈【网络编程】之Unix与多路复用

1、Unix域协议

2、多路复用

select

[poll / epol](#poll / epol)

谢谢帅气美丽且优秀的你看完我的文章还要点赞、收藏加关注

没错，说的就是你，不用再怀疑！！！

希望我的文章内容能对你有帮助，一起努力吧！！！

1、Unix域协议

Unix域协议是一种 IPC 通信的方式，利用 Socket 进行进程间的通信

利用 Socket 编程接口来实现进行本地进程间的通信

Unix有自己的协议簇：

Unix域协议：
- AF_UNIX / AF_LOCAL
Socket 套接字
- SOCK_DGRAM 数据报套接字 UDP
- SOCK_STRTEAM 流式套接字 TCP
Unix域协议，编程接口和流程同 IPV4 协议簇一样，只不过Unix协议网络地址

下面是一个小例子：

Unix_recv：

cpp 复制代码

#include <iostream>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/un.h>
#include <cstring>
#include <unistd.h>

#define UNIX_PATH ("/home/thirteen/unix.socket")

int main()
{
    // 创建套接字
    int sock = socket(AF_UNIX,SOCK_STREAM,0);
    if(sock == -1)
        return -1;
    
    // 绑定地址
    struct sockaddr_un remote;
    remote.sun_family = AF_UNIX;
    strcpy(remote.sun_path,UNIX_PATH);
    
    // 连接
    if(connect(sock,(struct sockaddr*)&remote,sizeof(remote)) == -1)
    {
        close(sock);
        return -1;
    }

    // 通信
    while(1)
    {
        char buf[1024]={0};
        
        if(recv(sock,buf,1024,0) == -1&&(std::string(buf) == "exit"))
            break;
    
        std::cout << "来自其他进程的消息：" << buf << std::endl;
    }

    close(sock);
    return 0;
}

unix_send：

cpp 复制代码

#include <iostream>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/un.h>
#include <cstring>
#include <unistd.h>

#define UNIX_PATH ("/home/thirteen/unix.socket")

int main()
{
    // 创建套接字
    int sock = socket(AF_UNIX,SOCK_STREAM,0);
    if(sock == -1)
        return -1;
    
    // 绑定地址
    struct sockaddr_un unix_infor;
    unix_infor.sun_family = AF_UNIX;
    strcpy(unix_infor.sun_path,UNIX_PATH);
    if(bind(sock,(struct sockaddr*)&unix_infor,sizeof(unix_infor)) == -1)
    {
        close(sock);
        return -1;
    }

    // 监听一下
    if(listen(sock,10) == -1)
    {
        close(sock);
        return -1;
    }

    // 等待连接
    int sock_s = -1;
    while(1)
    {
        struct sockaddr_un client;
        socklen_t client_size = sizeof(client);
        sock_s = accept(sock,(struct sockaddr*)&client,&client_size);
        if(sock_s != -1)
            break;
    }

    // 通信
    while(1)
    {
        char buf[1024]={0};
        std::cout << "请输入消息:";
        std::cin >> buf;
        
        send(sock_s,buf,strlen(buf),0);
        if(std::string(buf) == "exit")
            break;
    }

    close(sock_s);
    close(sock);
    return 0;
}

2、多路复用

多路复用：主要就是同时监听多个文件描述符是否就绪（ readable / writeable / error ）

阻塞IO

读
- 没有数据可以读的时候，类似 read 的函数，会阻塞（ wait ）直到有数据可以读了，或者说出错了。
写
- 没有空间可以写的时候，类似 write 的函数，会阻塞，直到可以写或则是出错了，有空间就写。

是内核默认一种 IO 方式，也是一种最简单的方式。

多路复用

select

select 的实现是在内核中开辟了一个内核线程去实现的
- 同时监听，" 轮询 " ：轮流询问文件描述符

cpp 复制代码

/* According to POSIX.1-2001, POSIX.1-2008 */
#include <sys/select.h>

/* According to earlier standards */
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <iostream>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>

int main()
{
    int fd = open("1.txt",O_RDWR);
    if(fd == -1)
        return -1;
    
    fd_set rfds;
    FD_SET(fd,&rfds);
    struct timeval tm;
    tm.tv_sec = 1;
    tm.tv_usec = 0;
    if(select(fd+1,&rfds,nullptr,nullptr,&tm) <= 0)
    {    
        close(fd);
        return -1;
    }

    if(FD_ISSET(fd,&rfds))
        std::cout << "可以读" << std::endl;
}

poll / epoll

poll 的功能和select类似，" 监听多个文件描述符 " 是否就绪，只不过 poll 用一个结构体 struct pollfd 来描述发 " 监听请求 "
监听一个文件描述符，就需要一个 struct pollfd 结构体，监听多个文件描述符就需要多个 struct pollfd 结构体

```cpp
#include <sys/poll.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <iostream>

int main()
{
    int fd = open("1.txt",O_RDWR);
    if(fd == -1)
        return -1;

    struct pollfd rfds[1];
    rfds[0].events = POLLIN|POLLOUT; // 读事件
    rfds[0].fd     = fd; // 需要监听的文件描述符

    struct timeval tm;
    tm.tv_sec  = 1;
    tm.tv_usec = 0;
    if(poll(rfds,1,1) <= 0)
    {
        close(fd);
        return -1;
    }

    if(rfds[0].revents & POLLIN)
    {
        std::cout << "读就绪" << std::endl;
    }
    else
         std::cout << "读未就绪" << std::endl;

    close(fd);    
}
```

epoll_create :创建一个监听文件的集合
epoll_ctl ：设置监听事件
epoll_wait : 用来等待监听事件的发生的

epoll 相对而言在文件描述符很多的情况下，效率要比 select 和 poll 要高

epoll 支持ET

epoll 和 poll 和 select 的区别， epoll 不会去检测无意义的文件描述符

cpp 复制代码

#include <sys/epoll.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <iostream>

int main()
{
    int fd = open("epoll.cpp",O_RDWR);
    if(fd == -1)
        return -1;

    int epoll = epoll_create(1);
    if(epoll == -1)
    {
        close(fd);
        return -1;
    }
    std::cout << "epoll创建成功" <<std::endl;

    struct epoll_event event;
    event.events = EPOLLIN | EPOLLOUT;
    // event.data.fd = fd;

    
    if(epoll_ctl(epoll,EPOLL_CTL_ADD,fd,&event) == -1)
    {
        perror("设置出错了");
        close(fd);
        return -1;
    }

    std::cout << "epoll设置成功" <<std::endl;
    struct epoll_event events={0};
    if(epoll_wait(epoll,&events,1,1000) == 0)
    {
        close(fd);
        return -1;
    }
    else
    {

    }

    if(events.events & EPOLLIN)
        std::cout << "读就绪" << std::endl;
    else
        std::cout << "读未就绪" << std::endl;    
}