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《Linux網路程式設計》: 併發伺服器的三種實現模型

迴圈伺服器與併發伺服器模型

伺服器設計技術有很多,按使用的協議來分有 TCP 伺服器和 UDP 伺服器,按處理方式來分有迴圈伺服器併發伺服器

在網路程式裡面,一般來說都是許多客戶對應一個伺服器(多對一),為了處理客戶的請求,對服務端的程式就提出了特殊的要求。

目前最常用的伺服器模型有:

·迴圈伺服器:伺服器在同一時刻只能響應一個客戶端的請求

·併發伺服器:伺服器在同一時刻可以響應多個客戶端的請求

UDP 迴圈伺服器的實現方法

UDP 迴圈伺服器每次從套接字上讀取一個客戶端的請求 -> 處理 -> 然後將結果返回給客戶機。
因為 UDP 是非連線的,沒有一個客戶端可以老是佔住服務端

。只要處理過程不是死迴圈,或者耗時不是很長,伺服器對於每一個客戶機的請求在某種程度上來說是能夠滿足。

UDP 迴圈伺服器模型為:

socket(...); // 建立套接字
bind(...);   // 繫結
 
while(1)
{
	recvfrom(...); // 接收客戶端的請求
	process(...);  // 處理請求
	sendto(...);   // 反饋處理結果
}

示例程式碼如下:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
 
int main(int argc, char *argv[])
{
	unsigned short port = 8080;	// 本地埠
 
	int sockfd;
	sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); // 建立udp套接字
	if(sockfd < 0)
	{
		perror("socket");
		exit(-1);
	}
	
	// 初始化本地網路資訊
	struct sockaddr_in my_addr;
	bzero(&my_addr, sizeof(my_addr));	// 清空
	my_addr.sin_family = AF_INET;		// IPv4
	my_addr.sin_port   = htons(port);	// 埠
	my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // ip
	
	printf("Binding server to port %d\n", port);
	
	// 繫結
	int err_log;
	err_log = bind(sockfd, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(my_addr));
	if(err_log != 0)
	{
		perror("bind");
		close(sockfd);		
		exit(-1);
	}
	
	printf("receive data...\n");
	while(1)
	{
		int recv_len;
		char recv_buf[512] = {0};
		struct sockaddr_in client_addr;
		char cli_ip[INET_ADDRSTRLEN] = "";//INET_ADDRSTRLEN=16
		socklen_t cliaddr_len = sizeof(client_addr);
		
		// 接收客戶端資料
		recv_len = recvfrom(sockfd, recv_buf, sizeof(recv_buf), 0, (struct sockaddr*)&client_addr, &cliaddr_len);
		
		// 處理資料,這裡只是把接收過來的資料列印
		inet_ntop(AF_INET, &client_addr.sin_addr, cli_ip, INET_ADDRSTRLEN);
		printf("\nip:%s ,port:%d\n",cli_ip, ntohs(client_addr.sin_port)); // 客戶端的ip
		printf("data(%d):%s\n",recv_len,recv_buf);	// 客戶端的資料
		
		// 反饋結果,這裡把接收直接到客戶端的資料回覆過去
		sendto(sockfd, recv_buf, recv_len, 0, (struct sockaddr*)&client_addr, cliaddr_len);
	}
	
	close(sockfd);
	
	return 0;
}

執行結果如下:

 

TCP 迴圈伺服器的實現方法

TCP 迴圈伺服器接受一個客戶端的連線,然後處理,完成了這個客戶的所有請求後,斷開連線。TCP 迴圈伺服器一次只能處理一個客戶端的請求,只有在這個客戶的所有請求滿足後,伺服器才可以繼續後面的請求如果有一個客戶端佔住伺服器不放時,其它的客戶機都不能工作了,因此,TCP 伺服器一般很少用迴圈伺服器模型的

TCP迴圈伺服器模型為:

socket(...);// 建立套接字
bind(...);// 繫結
listen(...);// 監聽
 
while(1)
{
	accept(...);// 取出客戶端的請求連線
	process(...);// 處理請求,反饋結果
	close(...);// 關閉連線套接字:accept()返回的套接字
}

示例程式碼如下:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>						
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
			
int main(int argc, char *argv[])
{
	unsigned short port = 8080;		// 本地埠	
 
	// 建立tcp套接字
	int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);   
	if(sockfd < 0)
	{
		perror("socket");
		exit(-1);
	}
	
	// 配置本地網路資訊
	struct sockaddr_in my_addr;
	bzero(&my_addr, sizeof(my_addr));	  // 清空   
	my_addr.sin_family = AF_INET;		  // IPv4
	my_addr.sin_port   = htons(port);	  // 埠
	my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // ip
	
	// 繫結
	int err_log = bind(sockfd, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(my_addr));
	if( err_log != 0)
	{
		perror("binding");
		close(sockfd);		
		exit(-1);
	}
	
	// 監聽,套接字變被動
	err_log = listen(sockfd, 10); 
	if(err_log != 0)
	{
		perror("listen");
		close(sockfd);		
		exit(-1);
	}	
	
	printf("listen client @port=%d...\n",port);
 
	while(1)
	{	
	
		struct sockaddr_in client_addr;		   
		char cli_ip[INET_ADDRSTRLEN] = "";	   
		socklen_t cliaddr_len = sizeof(client_addr);    
		
		// 取出客戶端已完成的連線
		int connfd;
		connfd = accept(sockfd, (struct sockaddr*)&client_addr, &cliaddr_len);       
		if(connfd < 0)
		{
			perror("accept");
			continue;
		}
 
		// 列印客戶端的ip和埠
		inet_ntop(AF_INET, &client_addr.sin_addr, cli_ip, INET_ADDRSTRLEN);
		printf("----------------------------------------------\n");
		printf("client ip=%s,port=%d\n", cli_ip,ntohs(client_addr.sin_port));
		
		// 接收資料
		char recv_buf[512] = {0};
		int len =  recv(connfd, recv_buf, sizeof(recv_buf), 0);
		
		// 處理資料,這裡只是列印接收到的內容
		printf("\nrecv data:\n");
		printf("%s\n",recv_buf);
		
		// 反饋結果
		send(connfd, recv_buf, len, 0);
		
		close(connfd);     //關閉已連線套接字
		printf("client closed!\n");
	}
	
	close(sockfd);         //關閉監聽套接字
	
	return 0;
}

執行結果如下:

 

三種併發伺服器實現方法

一個好的伺服器,一般都是併發伺服器(同一時刻可以響應多個客戶端的請求)。併發伺服器設計技術一般有多程序伺服器、多執行緒伺服器、I/O複用伺服器等。

1. 多程序併發伺服器

在 Linux 環境下多程序的應用很多,其中最主要的就是網路/客戶伺服器。多程序伺服器是當客戶有請求時,伺服器用一個子程序來處理客戶請求。父程序繼續等待其它客戶的請求。這種方法的優點是當客戶有請求時,伺服器能及時處理客戶,特別是在客戶伺服器互動系統中。對於一個 TCP 伺服器,客戶與伺服器的連線可能並不馬上關閉,可能會等到客戶提交某些資料後再關閉,這段時間伺服器端的程序會阻塞,所以這時作業系統可能排程其它客戶服務程序,這比起迴圈伺服器大大提高了服務效能。

TCP多程序併發伺服器

TCP 併發伺服器的思想是每一個客戶機的請求並不由伺服器直接處理,而是由伺服器建立一個子程序來處理。

示例程式碼如下:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>						
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>	
 
int main(int argc, char *argv[])
{
	unsigned short port = 8080;		// 本地埠	
 
	// 建立tcp套接字
	int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);   
	if(sockfd < 0)
	{
		perror("socket");
		exit(-1);
	}
	
	// 配置本地網路資訊
	struct sockaddr_in my_addr;
	bzero(&my_addr, sizeof(my_addr));	  // 清空   
	my_addr.sin_family = AF_INET;		  // IPv4
	my_addr.sin_port   = htons(port);	  // 埠
	my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // ip
	
	// 繫結
	int err_log = bind(sockfd, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(my_addr));
	if( err_log != 0)
	{
		perror("binding");
		close(sockfd);		
		exit(-1);
	}
	
	// 監聽,套接字變被動
	err_log = listen(sockfd, 10); 
	if(err_log != 0)
	{
		perror("listen");
		close(sockfd);		
		exit(-1);
	}
	
	while(1) //主程序 迴圈等待客戶端的連線
	{
		
		char cli_ip[INET_ADDRSTRLEN] = {0};
		struct sockaddr_in client_addr;
		socklen_t cliaddr_len = sizeof(client_addr);
		
		// 取出客戶端已完成的連線
		int connfd = accept(sockfd, (struct sockaddr*)&client_addr, &cliaddr_len);
		if(connfd < 0)
		{
			perror("accept");
			close(sockfd);
			exit(-1);
		}
		
		pid_t pid = fork();
		if(pid < 0){
			perror("fork");
			_exit(-1);
		}else if(0 == pid){ //子程序 接收客戶端的資訊,併發還給客戶端
			/*關閉不需要的套接字可節省系統資源,
			  同時可避免父子程序共享這些套接字
			  可能帶來的不可預計的後果
			*/
			close(sockfd);   // 關閉監聽套接字,這個套接字是從父程序繼承過來
		
			char recv_buf[1024] = {0};
			int recv_len = 0;
			
			// 列印客戶端的 ip 和埠
			memset(cli_ip, 0, sizeof(cli_ip)); // 清空
			inet_ntop(AF_INET, &client_addr.sin_addr, cli_ip, INET_ADDRSTRLEN);
			printf("----------------------------------------------\n");
			printf("client ip=%s,port=%d\n", cli_ip,ntohs(client_addr.sin_port));
			
			// 接收資料
			while( (recv_len = recv(connfd, recv_buf, sizeof(recv_buf), 0)) > 0 )
			{
				printf("recv_buf: %s\n", recv_buf); // 列印資料
				send(connfd, recv_buf, recv_len, 0); // 給客戶端回資料
			}
			
			printf("client closed!\n");
			
			close(connfd);    //關閉已連線套接字
			
			exit(0);
		}else if(pid > 0){	// 父程序
		
			close(connfd);    //關閉已連線套接字
			
		}
	}
	
	close(sockfd);
	
    return 0;
}

執行結果如下:

2.多執行緒伺服器

多執行緒伺服器是對多程序的伺服器的改進,由於多程序伺服器在建立程序時要消耗較大的系統資源,所以用執行緒來取代程序,這樣服務處理程式可以較快的建立。據統計,建立執行緒與建立程序要快 10100 倍,所以又把執行緒稱為“輕量級”程序。執行緒與程序不同的是:一個程序內的所有執行緒共享相同的全域性記憶體、全域性變數等資訊,這種機制又帶來了同步問題

以下是多執行緒伺服器模板:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>						
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>					
#include <pthread.h>
 
/************************************************************************
函式名稱:	void *client_process(void *arg)
函式功能:	執行緒函式,處理客戶資訊
函式引數:	已連線套接字
函式返回:	無
************************************************************************/
void *client_process(void *arg)
{
	int recv_len = 0;
	char recv_buf[1024] = "";	// 接收緩衝區
	int connfd = (int)arg; // 傳過來的已連線套接字
 
	// 接收資料
	while((recv_len = recv(connfd, recv_buf, sizeof(recv_buf), 0)) > 0)
	{
		printf("recv_buf: %s\n", recv_buf); // 列印資料
		send(connfd, recv_buf, recv_len, 0); // 給客戶端回資料
	}
	
	printf("client closed!\n");
	close(connfd);	//關閉已連線套接字
	
	return 	NULL;
}
 
//===============================================================
// 語法格式:	void main(void)
// 實現功能:	主函式,建立一個TCP併發伺服器
// 入口引數:	無
// 出口引數:	無
//===============================================================
int main(int argc, char *argv[])
{
	int sockfd = 0;				// 套接字
	int connfd = 0;
	int err_log = 0;
	struct sockaddr_in my_addr;	// 伺服器地址結構體
	unsigned short port = 8080; // 監聽埠
	pthread_t thread_id;
	
	printf("TCP Server Started at port %d!\n", port);
	
	sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);   // 建立TCP套接字
	if(sockfd < 0)
	{
		perror("socket error");
		exit(-1);
	}
	
	bzero(&my_addr, sizeof(my_addr));	   // 初始化伺服器地址
	my_addr.sin_family = AF_INET;
	my_addr.sin_port   = htons(port);
	my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
	
	
	printf("Binding server to port %d\n", port);
	
	// 繫結
	err_log = bind(sockfd, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(my_addr));
	if(err_log != 0)
	{
		perror("bind");
		close(sockfd);		
		exit(-1);
	}
	
	// 監聽,套接字變被動
	err_log = listen(sockfd, 10);
	if( err_log != 0)
	{
		perror("listen");
		close(sockfd);		
		exit(-1);
	}
	
	printf("Waiting client...\n");
	
	while(1)
	{
		char cli_ip[INET_ADDRSTRLEN] = "";	   // 用於儲存客戶端IP地址
		struct sockaddr_in client_addr;		   // 用於儲存客戶端地址
		socklen_t cliaddr_len = sizeof(client_addr);   // 必須初始化!!!
		
		//獲得一個已經建立的連線	
		connfd = accept(sockfd, (struct sockaddr*)&client_addr, &cliaddr_len);   							
		if(connfd < 0)
		{
			perror("accept this time");
			continue;
		}
		
		// 列印客戶端的 ip 和埠
		inet_ntop(AF_INET, &client_addr.sin_addr, cli_ip, INET_ADDRSTRLEN);
		printf("----------------------------------------------\n");
		printf("client ip=%s,port=%d\n", cli_ip,ntohs(client_addr.sin_port));
		
		if(connfd > 0)
		{
			//由於同一個程序內的所有執行緒共享記憶體和變數,因此在傳遞引數時需作特殊處理,值傳遞。
			pthread_create(&thread_id, NULL, (void *)client_process, (void *)connfd);  //建立執行緒
			pthread_detach(thread_id); // 執行緒分離,結束時自動回收資源
		}
	}
	
	close(sockfd);
	
	return 0;
}

執行結果如下:

注意,上面例子給執行緒傳參有很大的侷限性,最簡單的一種情況,如果我們需要給執行緒傳多個引數,這時候我們需要結構體傳參,這種值傳遞編譯都通不過,這裡之所以能夠這麼值傳遞,是因為, int 長度時 4 個位元組, void * 長度也是 4 個位元組。

int connfd = accept(sockfd, (struct sockaddr*)&client_addr, &cliaddr_len);
pthread_create(&thread_id, NULL, (void *)client_process, (void *)connfd); 

如果考慮型別匹配的話,應該是這麼傳參,pthread_create()最後一個引數應該傳地址( &connfd ),而不是值:

int connfd = accept(sockfd, (struct sockaddr*)&client_addr, &cliaddr_len);
pthread_create(&thread_id, NULL, (void *)client_process, (void *)&connfd); 

但是,如果按地址傳遞的話,又會有這麼一個問題,假如有多個客戶端要連線這個伺服器,正常的情況下,一個客戶端連線對應一個 connfd,相互之間獨立不受影響,但是,假如多個客戶端同時連線這個伺服器,A 客戶端的連線套接字為 connfd,伺服器正在用這個 connfd 處理資料,還沒有處理完,突然來了一個 B 客戶端,accept()之後又生成一個 connfd, 因為是地址傳遞, A 客戶端的連線套接字也變成 B 這個了,這樣的話,伺服器肯定不能再為 A 客戶端伺服器了,這時候,我們就需要考慮多工的互斥或同步問題了,這裡通過互斥鎖來解決這個問題,確保這個connfd值被一個臨時變數儲存過後,才允許修改。

#include <pthread.h>
 
pthread_mutex_t mutex;	// 定義互斥鎖,全域性變數
 
pthread_mutex_init(&mutex, NULL); // 初始化互斥鎖,互斥鎖預設是開啟的
 
// 上鎖,在沒有解鎖之前,pthread_mutex_lock()會阻塞
pthread_mutex_lock(&mutex);	
int connfd = accept(sockfd, (struct sockaddr*)&client_addr, &cliaddr_len);
 
//給回撥函式傳的引數,&connfd,地址傳遞
pthread_create(&thread_id, NULL, (void *)client_process, (void *)&connfd);  //建立執行緒
 
// 執行緒回撥函式
void *client_process(void *arg)
{
	int connfd = *(int *)arg; // 傳過來的已連線套接字
	
	// 解鎖,pthread_mutex_lock()喚醒,不阻塞
	pthread_mutex_unlock(&mutex); 
	
	return 	NULL;
}

修改的完整程式碼如下:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>						
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>					
#include <pthread.h>
 
pthread_mutex_t mutex;	// 定義互斥鎖,全域性變數
 
/************************************************************************
函式名稱:	void *client_process(void *arg)
函式功能:	執行緒函式,處理客戶資訊
函式引數:	已連線套接字
函式返回:	無
************************************************************************/
void *client_process(void *arg)
{
	int recv_len = 0;
	char recv_buf[1024] = "";	// 接收緩衝區
	int connfd = *(int *)arg; // 傳過來的已連線套接字
	
	// 解鎖,pthread_mutex_lock()喚醒,不阻塞
	pthread_mutex_unlock(&mutex); 
	
	// 接收資料
	while((recv_len = recv(connfd, recv_buf, sizeof(recv_buf), 0)) > 0)
	{
		printf("recv_buf: %s\n", recv_buf); // 列印資料
		send(connfd, recv_buf, recv_len, 0); // 給客戶端回資料
	}
	
	printf("client closed!\n");
	close(connfd);	//關閉已連線套接字
	
	return 	NULL;
}
 
//===============================================================
// 語法格式:	void main(void)
// 實現功能:	主函式,建立一個TCP併發伺服器
// 入口引數:	無
// 出口引數:	無
//===============================================================
int main(int argc, char *argv[])
{
	int sockfd = 0;				// 套接字
	int connfd = 0;
	int err_log = 0;
	struct sockaddr_in my_addr;	// 伺服器地址結構體
	unsigned short port = 8080; // 監聽埠
	pthread_t thread_id;
	
	pthread_mutex_init(&mutex, NULL); // 初始化互斥鎖,互斥鎖預設是開啟的
	
	printf("TCP Server Started at port %d!\n", port);
	
	sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);   // 建立TCP套接字
	if(sockfd < 0)
	{
		perror("socket error");
		exit(-1);
	}
	
	bzero(&my_addr, sizeof(my_addr));	   // 初始化伺服器地址
	my_addr.sin_family = AF_INET;
	my_addr.sin_port   = htons(port);
	my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
	
	
	printf("Binding server to port %d\n", port);
	
	// 繫結
	err_log = bind(sockfd, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(my_addr));
	if(err_log != 0)
	{
		perror("bind");
		close(sockfd);		
		exit(-1);
	}
	
	// 監聽,套接字變被動
	err_log = listen(sockfd, 10);
	if( err_log != 0)
	{
		perror("listen");
		close(sockfd);		
		exit(-1);
	}
	
	printf("Waiting client...\n");
	
	while(1)
	{
		char cli_ip[INET_ADDRSTRLEN] = "";	   // 用於儲存客戶端IP地址
		struct sockaddr_in client_addr;		   // 用於儲存客戶端地址
		socklen_t cliaddr_len = sizeof(client_addr);   // 必須初始化!!!
		
		// 上鎖,在沒有解鎖之前,pthread_mutex_lock()會阻塞
		pthread_mutex_lock(&mutex);	
		
		//獲得一個已經建立的連線	
		connfd = accept(sockfd, (struct sockaddr*)&client_addr, &cliaddr_len);   							
		if(connfd < 0)
		{
			perror("accept this time");
			continue;
		}
		
		// 列印客戶端的 ip 和埠
		inet_ntop(AF_INET, &client_addr.sin_addr, cli_ip, INET_ADDRSTRLEN);
		printf("----------------------------------------------\n");
		printf("client ip=%s,port=%d\n", cli_ip,ntohs(client_addr.sin_port));
		
		if(connfd > 0)
		{
			//給回撥函式傳的引數,&connfd,地址傳遞
			pthread_create(&thread_id, NULL, (void *)client_process, (void *)&connfd);  //建立執行緒
			pthread_detach(thread_id); // 執行緒分離,結束時自動回收資源
		}
	}
	
	close(sockfd);
	
	return 0;
}

3. I/O複用伺服器

I/O 複用技術是為了解決程序或執行緒阻塞到某個 I/O 系統呼叫而出現的技術,使程序不阻塞於某個特定的 I/O 系統呼叫。它也可用於併發伺服器的設計,常用函式 select() 或 epoll() 來實現。詳情,請看《select、poll、epoll的區別使用》

socket(...); // 建立套接字
bind(...);   // 繫結
listen(...); // 監聽
 
while(1)
{
	if(select(...) > 0) // 檢測監聽套接字是否可讀
	{
		if(FD_ISSET(...)>0) // 套接字可讀,證明有新客戶端連線伺服器  
		{
			accpet(...);// 取出已經完成的連線
			process(...);// 處理請求,反饋結果
		}
	}
	close(...); // 關閉連線套接字:accept()返回的套接字
}

示例程式碼如下:

#include <stdio.h> 
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/select.h>
 
#define SERV_PORT 8080
#define LIST 20                //伺服器最大接受連線
#define MAX_FD 10              //FD_SET支援描述符數量
 
 
int main(int argc, char *argv[])
{
	int sockfd;
	int err;
	int i;
	int connfd;
	int fd_all[MAX_FD]; //儲存所有描述符,用於select呼叫後,判斷哪個可讀
	
	//下面兩個備份原因是select呼叫後,會發生變化,再次呼叫select前,需要重新賦值
	fd_set fd_read;    //FD_SET資料備份
    fd_set fd_select;  //用於select
 
	struct timeval timeout;         //超時時間備份
	struct timeval timeout_select;  //用於select
	
	struct sockaddr_in serv_addr;   //伺服器地址
	struct sockaddr_in cli_addr;    //客戶端地址
	socklen_t serv_len;
	socklen_t cli_len;
	
	//超時時間設定
	timeout.tv_sec = 10;
	timeout.tv_usec = 0;
	
	//建立TCP套接字
	sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if(sockfd < 0)
	{
		perror("fail to socket");
		exit(1);
	}
	
	// 配置本地地址
	memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
	serv_addr.sin_family = AF_INET;			// ipv4
	serv_addr.sin_port = htons(SERV_PORT);	// 埠, 8080
	serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // ip
 
 
    serv_len = sizeof(serv_addr);
	
	// 繫結
	err = bind(sockfd, (struct sockaddr *)&serv_addr, serv_len);
	if(err < 0)
	{
		perror("fail to bind");
		exit(1);
	}
 
	// 監聽
	err = listen(sockfd, LIST);
	if(err < 0)
	{
		perror("fail to listen");
		exit(1);
	}
	
	//初始化fd_all陣列
	memset(&fd_all, -1, sizeof(fd_all));
 
	fd_all[0] = sockfd;   //第一個為監聽套接字
	
	FD_ZERO(&fd_read);	// 清空
	FD_SET(sockfd, &fd_read);  //將監聽套接字加入fd_read
 
	int maxfd;
	maxfd = fd_all[0];  //監聽的最大套接字
	
	while(1){
	
		// 每次都需要重新賦值,fd_select,timeout_select每次都會變
        fd_select = fd_read;
        timeout_select = timeout;
		
		// 檢測監聽套接字是否可讀,沒有可讀,此函式會阻塞
		// 只要有客戶連線,或斷開連線,select()都會往下執行
		err = select(maxfd+1, &fd_select, NULL, NULL, NULL);
		//err = select(maxfd+1, &fd_select, NULL, NULL, (struct timeval *)&timeout_select);
		if(err < 0)
		{
				perror("fail to select");
				exit(1);
		}
 
		if(err == 0){
            printf("timeout\n");
		}
		
		// 檢測監聽套接字是否可讀
		if( FD_ISSET(sockfd, &fd_select) ){//可讀,證明有新客戶端連線伺服器
			
            cli_len = sizeof(cli_addr);
			
			// 取出已經完成的連線
			connfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&cli_addr, &cli_len);
			if(connfd < 0)
			{
				perror("fail to accept");
				exit(1);
			}
			
			// 列印客戶端的 ip 和埠
			char cli_ip[INET_ADDRSTRLEN] = {0};
			inet_ntop(AF_INET, &cli_addr.sin_addr, cli_ip, INET_ADDRSTRLEN);
			printf("----------------------------------------------\n");
			printf("client ip=%s,port=%d\n", cli_ip,ntohs(cli_addr.sin_port));
			
			// 將新連線套接字加入 fd_all 及 fd_read
			for(i=0; i < MAX_FD; i++){
				if(fd_all[i] != -1){
					continue;
				}else{
					fd_all[i] = connfd;
					printf("client fd_all[%d] join\n", i);
					break;
				}
			}
			
			FD_SET(connfd, &fd_read);
			
			if(maxfd < connfd)
			{
				maxfd = connfd;  //更新maxfd
			}
		
		}
		
		//從1開始檢視連線套接字是否可讀,因為上面已經處理過0(sockfd)
		for(i=1; i < maxfd; i++){
			if(FD_ISSET(fd_all[i], &fd_select)){
				printf("fd_all[%d] is ok\n", i);
				
				char buf[1024]={0};  //讀寫緩衝區
				int num = read(fd_all[i], buf, 1024);
				if(num > 0){
 
					//收到 客戶端資料並列印
					printf("receive buf from client fd_all[%d] is: %s\n", i, buf);
					
					//回覆客戶端
					num = write(fd_all[i], buf, num);
					if(num < 0){
						perror("fail to write ");
						exit(1);
					}else{
						//printf("send reply\n");
					}
					
					
				}else if(0 == num){ // 客戶端斷開時
					
					//客戶端退出,關閉套接字,並從監聽集合清除
					printf("client:fd_all[%d] exit\n", i);
					FD_CLR(fd_all[i], &fd_read);
					close(fd_all[i]);
					fd_all[i] = -1;
					
					continue;
				}
				
			}else {
                //printf("no data\n");                  
            }
		}
	
	}
	
    return 0;
}

執行結果如下: