linux socket怎麼實現多個客戶端連接伺服器端

一、引言

    在實際情況中，人們傾向於遇到多個用戶端連接伺服器端的情況。由於先前介紹的函數如connect,recv,send等都是阻塞性函數，若資源沒有充分準備好，則呼叫函數的進程將進入睡眠狀態，這樣就無法處理I/O多路復用的情況了。

    本文給出兩種I/O多工的方法：fcntl(),select()。可以看到，由於Linux中把socket當作一種特殊的文件描述符，這對用戶的處理帶來很大方便。

二、fcntl

fcntl()函數有下列特性：

1）非阻塞I/O： 可將cmd 設為F_SETFL,將lock設為O_NONBLOCK

2)訊號驅動I/O：可將cmd設為F_SETFL,將lock設為O_ASYNC.

程式：

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/un.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <unistd.h>
#include <netinet/in.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

#define SERVPORT 3333
#define BACKLOG 10
#define MAX_CONNECTED_NO 10
#define MAXDATASIZE 100

int main()
{
  struct sockaddr_in server_sockaddr,client_sockaddr;
  int sin_size,recvbytes,flags;
  int sockfd,client_fd;
  char buf[MAXDATASIZE];
/*创建socket*/
  if((sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1){
    perror("socket");
    exit(1);
  }
  printf("socket success!,sockfd=%d\n",sockfd);

/*设置sockaddr结构*/
  server_sockaddr.sin_family=AF_INET;
  server_sockaddr.sin_port=htons(SERVPORT);
  server_sockaddr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;
  bzero(&(server_sockaddr.sin_zero),8);

/*将本地ip地址绑定端口号*/
  if(bind(sockfd,(struct sockaddr *)&server_sockaddr,sizeof(struct sockaddr))==-1){
    perror("bind");
    exit(1);
  }
  printf("bind success!\n");

/*监听*/
  if(listen(sockfd,BACKLOG)==-1){
    perror("listen");
    exit(1);
  }
  printf("listening....\n");

/*fcntl()函数，处理多路复用I/O*/
  if((flags=fcntl( sockfd, F_SETFL, 0))<0)
      perror("fcntl F_SETFL");
    flags |= O_NONBLOCK;
    if(fcntl( sockfd, F_SETFL,flags)<0)
      perror("fcntl");
  while(1){
    sin_size=sizeof(struct sockaddr_in);
    if((client_fd=accept(sockfd,(struct sockaddr*)&client_sockaddr,&sin_size))==-1){  //服务器接受客户端的请求，返回一个新的文件描述符
      perror("accept");
      exit(1);
    }
    if((recvbytes=recv(client_fd,buf,MAXDATASIZE,0))==-1){
      perror("recv");
      exit(1);
    }
    if(read(client_fd,buf,MAXDATASIZE)<0){
      perror("read");
      exit(1);
    }
    printf("received a connection :%s",buf);

/*关闭连接*/
  close(client_fd);
  exit(1);
  }/*while*/
}

執行該程式：

[root@localhost net]# ./fcntl
socket success!,sockfd=3
bind success!
listening....
accept: Resource temporarily unavailable

可以看到，當accept的資源不可用時，程式會自動傳回。

若將紅色加粗程式碼替換為：

if((flags=fcntl( sockfd, F_SETFL, 0))<0)
      perror("fcntl F_SETFL");
    flags |= O_ASYNC;
    if(fcntl( sockfd, F_SETFL,flags)<0)
      perror("fcntl");

執行結果如下：

[root@localhost net]# ./fcntl1
socket success!,sockfd = 3
bind success!
listening...

可以看到，進程一直處於等待中，直到另一相關訊號驅動它為止。

三、select

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/un.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <unistd.h>
#include <netinet/in.h>
#define SERVPORT 3333
#define BACKLOG 10
#define MAX_CONNECTED_NO 10
#define MAXDATASIZE 100
int main()
{
  struct sockaddr_in server_sockaddr,client_sockaddr;
  int sin_size,recvbytes;
  fd_set readfd;
  fd_set writefd;
  int sockfd,client_fd;
  char buf[MAXDATASIZE];
/*创建socket*/
  if((sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1){
    perror("socket");
    exit(1);
  }
  printf("socket success!,sockfd=%d\n",sockfd);
/*设置sockaddr结构*/
  server_sockaddr.sin_family=AF_INET;
  server_sockaddr.sin_port=htons(SERVPORT);
  server_sockaddr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;
  bzero(&(server_sockaddr.sin_zero),8);
/*将本地ip地址绑定端口号*/
  if(bind(sockfd,(struct sockaddr *)&server_sockaddr,sizeof(struct sockaddr))==-1){
    perror("bind");
    exit(1);
  }
  printf("bind success!\n");
/*监听*/
  if(listen(sockfd,BACKLOG)==-1){
    perror("listen");
    exit(1);
  }
  printf("listening....\n");
/*select*/
  FD_ZERO(&readfd);              // 将readfd 清空 
FD_SET(sockfd,&readfd);         //将sockfd加入到readfd集合中
  while(1){
  sin_size=sizeof(struct sockaddr_in);
  if(select(MAX_CONNECTED_NO,&readfd,NULL,NULL,(struct timeval（FD_ISSET(sockfd,&readfd)>0){         // FD_ISSET 这个宏判断 sockfd 是否属于可读的文件描述符。从 sockfd 中读入, 输出到标准输出上去.
      if((client_fd=accept(sockfd,(struct sockaddr *)&client_sockaddr,&sin_size))==-1){   //client_sockaddr：客户端地址
        perror("accept");
        exit(1);
      }
      if((recvbytes=recv(client_fd,buf,MAXDATASIZE,0))==-1){
        perror("recv");
        exit(1);
      }
      if(read(client_fd,buf,MAXDATASIZE)<0){
        perror("read");
        exit(1);
      }
      printf("received a connection :%s",buf);
    }/*if*/
    close(client_fd);
    }/*select*/
  }/*while*/
}
运行结果如下：
[root@localhost net]#  gcc select1.c -o select1
[root@localhost net]# ./select1
socket create success!
bind success!
listening...

以上是linux socket怎麼實現多個客戶端連接伺服器端的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！