TCP/IP网络编程 -- （十二）I/O复用

如果为了并发使用多进程服务器，代价很大。因为创建进程需要大量的运算和内存空间，并且相互之间的数据交换也要用管道这种相对复杂的方法

复用技术在服务器端的应用

12.2理解select并实现服务器端

select 可以将多个文件描述符集中到一起监视

要把 socket 的文件描述描述符放到 fd_set 中监视，但 fd_set 是位图，每一位存放一个 socket，因此难以直接操作，需要通过几个宏来操作

调用 select 后，会修改传进去的 fd_set，监视到有时间的 socket 对应位会置 1，其他的都变成 0；因此向 select 传进去的参数一般是 fd_set 的副本

实际操作时监视 fd_set 的每一位，如果当前位为 1，看它是 serv_sock 还是 clnt_sock。

serv_sock：有连接请求，调用 accept，并把新的 clnt_sock 放入 fd_set

clnt_sock：客户端发来消息，如果长度为 0，表示请求连接关闭，把当前的 clnt_sock 移除 fd_set；不为 0 则调用 read

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/select.h>
#include <string.h>

const int BUF_SIZE = 100;

void error_handling(char *message)
{
    fputs(message, stderr);
    fputc('\n', stderr);
    exit(1);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    int serv_sock, clnt_sock;
    struct sockaddr_in serv_adr, clnt_adr;
    struct timeval timeout;
    fd_set reads, cpy_reads;

    socklen_t adr_sz;
    int fd_max, str_len, fd_num;
    char buf[BUF_SIZE];
    
    if (argc != 2)
    {
        printf("Usage : %s <port>\n", argv[0]);
        exit(1);
    }

    serv_sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    memset(&serv_adr, 0, sizeof(serv_adr));
    serv_adr.sin_family = AF_INET;
    serv_adr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    serv_adr.sin_port = htons(atoi(argv[1]));

    if (bind(serv_sock, (struct sockaddr*)&serv_adr, sizeof(serv_adr)) == -1)
        error_handling("bind() error");
    if (listen(serv_sock, 5) == -1)
        error_handling("listen() error");
    
    FD_ZERO(&reads);
    FD_SET(serv_sock, &reads);
    fd_max = serv_sock;

    while(1)
    {
        cpy_reads = reads;
        timeout.tv_sec = 5;
        timeout.tv_usec = 5000;

        if ((fd_num = select(fd_max + 1, &cpy_reads, 0, 0, &timeout)) == -1)
            break;
        
        if (fd_num == 0)
            continue;
        
        for (int i = 0; i < fd_max + 1; i++)
        {
            if (FD_ISSET(i, &cpy_reads))
            {
                if (i == serv_sock) //有连接请求
                {
                    adr_sz = sizeof(clnt_adr);
                    clnt_sock = accept(serv_sock, (struct sockaddr*)&clnt_adr, &adr_sz);
                    FD_SET(clnt_sock, &reads);
                    if (fd_max < clnt_sock)
                        fd_max = clnt_sock;
                    printf("connected client: %d \n", clnt_sock);
                }
                else //clnt_sock有事件，即有消息传过来
                {
                    str_len = read(i, buf, BUF_SIZE);
                    if (str_len == 0) //关闭连接请求
                    {
                        FD_CLR(i, &reads);
                        close(i);
                        printf("closed client: %d \n", i);
                    }
                    else
                        write(i, buf, str_len); //echo
                }
            }
        }
    }
    close(serv_sock);
    return 0;
}