io複用select方法編寫的伺服器

IO · 發表 2018-12-02 19:06:00

摘要：摘要：io多路複用是通過一種機制,可以監視多個描述符,一旦某個描述符就緒(一般都是讀就緒或者寫就緒),就能通知應用程式進行相應的讀寫操作。select函式作為io多路複用的機制,第一個引數nfds是fd_set集合中最大描述符值+1,fdset是一個位數組,每一位代表其對應的描述符是...

摘要：io多路複用是通過一種機制,可以監視多個描述符,一旦某個描述符就緒(一般都是讀就緒或者寫就緒),就能通知應用程式進行相應的讀寫操作。select函式作為io多路複用的機制,第一個引數nfds是fd_set集合中最大描述符值+1,fdset是一個位數組,每一位代表其對應的描述符是否需要被檢查。第二三四引數表示需要關注讀、寫、錯誤時間的檔案描述符位陣列,這些引數既是輸入型引數也是輸出型引數,可能會被核心修改用於標識哪些描述符上發生了關注的事件,所以每次呼叫select前都需要重新
io多路複用是通過一種機制,可以監視多個描述符,一旦某個描述符就緒(一般都是讀就緒或者寫就緒),就能通知應用程式進行相應的讀寫操作。select函式作為io多路複用的機制,第一個引數nfds是fd_set集合中最大描述符值+1,fdset是一個位數組,每一位代表其對應的描述符是否需要被檢查。第二三四引數表示需要關注讀、寫、錯誤時間的檔案描述符位陣列,這些引數既是輸入型引數也是輸出型引數,可能會被核心修改用於標識哪些描述符上發生了關注的事件,所以每次呼叫select前都需要重新初始化fdset。timeout引數為超時時間,該結構會被核心修改,其值為超時剩餘時間。

select函式返回值有三種,返回-1時表示select失敗;返回0表示超時;其他返回值表示select成功。
2018-12-02 18:56:42


1 #include<stdio.h>
2 #include<sys/socket.h>
3 #include<sys/types.h>
4 #include<stdlib.h>
5 #include<netinet/in.h>
6 #include<arpa/inet.h>
7 #include<assert.h>
8 int rfds[128];
9 void usage(const char* proc)
 10 {
 11assert(proc);
 12printf("usage:%s: [ip] [port]/n",proc);
 13 }
 14 int start_up(const char* ip,int port)
 15 { 
 16assert(ip);
 17assert(port > 0);
 18int sock = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); 
 19if(sock < 0) 
 20{ 
 21perror("socket");
 22exit(2); 
 23} 
 24struct sockaddr_in local; 
 25local.sin_family = AF_INET; 
 26local.sin_port = htons(port); 
 27local.sin_addr.s_addr =inet_addr(ip);
 28if(bind(sock,(struct sockaddr*)&;local,sizeof(local)) < 0)
 29{ 
 30perror("bind");
 31exit(3); 
 32}
 33
 34if(listen(sock,5) < 0) 
 35{
 36perror("listen"); 
 37exit(4); 
 38} 
 39return sock;
 40}
 41 int main(int argc,char* argv[])
 42 { 
 43if(argc != 3) 
 44{ 
 45usage(argv[0]);
 46return 1;
 47} 
 48int listen_sock = start_up(argv[1],atoi(argv[2]));
 49for(int i=0 ;i < 128; i++) 
 50{
 51rfds[i] = -1;
 52} 
 53fd_set rset; 
 54int max_fd = 0; 
 55while(1) 
 56{
 57struct timeval timeout = {0,0};
 58FD_ZERO(&;rset);
 59rfds[0] = listen_sock;
 60max_fd = listen_sock; 
 61for(int i=0 ;i < 128; i++) 
 62{ 
 63if(rfds[i] >= 0) 
 64{
 65FD_SET(rfds[i],&;rset);
 66if(max_fd < rfds[i]) 
 67max_fd = rfds[i]; 
 68} 
 69}
 70switch(select(max_fd + 1,&;rset,NULL,NULL,NULL))
 71{ 
 72case -1: 
 73perror("select");
 74break; 
 75case 0: 
 76printf("timeout");
 77break;
 78default: 
 79{ 
 80int j = 0;
 81for(;j < 128;j++) 
 82{ 
 83if(rfds[j] < 0)
 84continue; 
 85if(j == 0&;&;FD_ISSET(rfds[j],&;rset))
 86{ 
 87struct sockaddr_in client; 
 88socklen_t len = sizeof(client); 
 89int new_fd = accept(listen_sock,(struct sockaddr*)&;client,&;len); 
 90if(new_fd < 0) 
 91{
 92perror("accept");
 93} 
 94else 
 95{ 
 96printf("get a client:socket :%s:%d/n",inet_ntoa(client.sin_addr),ntohs(client.sin_port));
 97int k = 0; 
 98for(;k < 128;k++)
 99{ 
100if(rfds[k] == -1) 
101{ 
102rfds[k] = new_fd; break;
103} 
104} 
105if( k == 128)
106{
107close(new_fd); 
108} 
109} 
110} 
111else if(FD_ISSET(rfds[j],&;rset)) 
112{ 
113char buf[1024]; 
114ssize_t s = read(rfds[j],buf,sizeof(buf)-1);
115if(s > 0)
116{
117buf[s] = 0;
118printf("client#%s/n",buf);
119}
120else if(s == 0) 
121{ 
122printf("client close.../n");
123close(rfds[j]); rfds[j] = -1; 
124} 
125else 
126{ 
127perror("read"); 
128} 
129} 
130}
131} 
132break;
133}
134}
135 }

select_server.c

使用telnet為一個客戶端訪問:

當把伺服器終止後,再次開啟伺服器會出現這種情況:

這是因為,雖然server的應用程式終止了,但tcp協議層的連線沒有完全斷開,因此不能再次監聽同樣的server埠。

client終止時自動關閉socket描述符,server的TCP連線收到client發的FIN段後處於TIME_WAIT狀態。TCP協議規定,主動關閉連線的一方要處於TIME_WAIT狀態,等待兩個MSL(maximum segment lifetime)的時間後才能回到CLOSED狀態,因為我們先Ctrl-C終止了server,所以server是主動關閉連線的一方,在TIME_WAIT期間仍然不能再次監聽同樣的server埠。MSL在RFC1122中規定為兩分鐘,但是各作業系統的實現不同,在Linux上一般經過半分鐘後就可以再次啟動server了。

io複用select方法編寫的伺服器

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