Linux 高級I/O之poll函數及簡單服務器客戶端編程

當需要同時監聽多個文件描述符時，就需要I/O複用函數，I/O複用函數有select、poll、epoll，今天主要使用poll函數。

poll()接受一個指向結構'struct pollfd'列表的指針，其中包括了你想測試的文件描述符和事件。事件由一個在結構中事件域的比特掩碼確定。當前的結構在調用後將被填寫並在事件發生後返回。

函數原型：

#include<poll.h>
int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout);
struct pollfd{
    int fd;         /*file descriptor*/
    short events;   /*requested events*/
    short revents;  /*returned events*/
}

函數參數：fds是要監聽的fd的數組，nfds是數組個數，timeout 超時時間 -1是阻塞；

函數說用：通過傳入的events的類型去判斷返回的類型是否一致，如果一致就該幹事了。

events：

常量	說明
POLLIN	普通或優先級帶數據可讀
POLLRDNORM	普通數據可讀
POLLRDBAND	優先級帶數據可讀
POLLPRI	高優先級數據可讀
POLLOUT	普通數據可寫
POLLWRNORM	普通數據可寫
POLLWRBAND	優先級帶數據可寫
POLLERR	發生錯誤
POLLHUP	發生掛起
POLLNVAL	描述字不是一個打開的文件

接下來是是一個服務器監聽兩個socket的例子：

服務器代碼：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>  
#include<string.h>  
#include<errno.h>  
#include<sys/types.h>  
#include<sys/socket.h>  
#include<netinet/in.h> 
#include<pthread.h>
#include<unistd.h>
#include<poll.h>

#define MAX_POLLFD_NUM 2
//#define SERVER_CONN_IP1 "1.1.1.1"
//#define SERVER_CONN_IP2 "1.1.1.1"
#define DEFAULT_PORT 8000
#define BUFF_MAX 1024

typedef void(*Server_Rrocess_Thread_Fun)(void *arg);
/*thread process function define */
typedef struct sever_thread_fun{
	Server_Rrocess_Thread_Fun Server_Process_Client_Conn1;
	Server_Rrocess_Thread_Fun Server_Process_Client_Conn2;
}Poll_Server_Process_Clinet_FUN_t;
/*connect 1 thread function*/
void *Poll_Conn1_Process(void *arg)
{
	unsigned char ucBufArr[BUFF_MAX] = {0};
	unsigned long ulSize = 0;
	int connect_fd ;
    printf("come pthread conn1 fun to proess conn1\n");
	if( (connect_fd = accept( *(int*)arg, (struct sockaddr*)NULL, NULL)) == -1){  
		printf("accept socket error: %s(errno: %d)",strerror(errno),errno);  
    }
	ulSize = recv(connect_fd, ucBufArr, BUFF_MAX, 0);  

	if(send(connect_fd, "Hello,you are connected 1!\n", 26,0) == -1)  
	perror("send error");  
	ucBufArr[ulSize] = '\0';  
    //sleep(20);
	printf("recv msg from client: %s\n", ucBufArr);  
	close(connect_fd);  
	pthread_exit((void*)1);
}
/*connect 1 thread function*/
void *Poll_Conn2_Process(void *arg)
{
	unsigned char ucBufArr[BUFF_MAX] = {0};
	unsigned long ulSize = 0;	
	int connect_fd ;
    printf("come pthread conn2 fun to proess conn2\n");
	if( (connect_fd = accept( *(int*)arg, (struct sockaddr*)NULL, NULL)) == -1){  
		printf("accept socket error: %s(errno: %d)",strerror(errno),errno);  
    }
	ulSize = recv(connect_fd, ucBufArr, BUFF_MAX, 0);  

	if(send(connect_fd, "Hello,you are connected 2!\n", 26,0) == -1)  
	perror("send error");  
	ucBufArr[ulSize] = '\0';  
   // sleep(20);
	printf("recv msg from client: %s\n", ucBufArr);  
	close(connect_fd);  
	pthread_exit((void*)2);
}
int main()
{	
    int poll_ret = 0;
	pthread_t thread_conn1;
	pthread_t thread_conn2;
    /*socket var*/
	int server_socket_fd_conn1;
	int server_socket_fd_conn2;
	struct sockaddr_in servaddr_conn1;
	struct sockaddr_in serveraddr_conn2;
	/*poll var*/
    struct pollfd pollfd_arr[MAX_POLLFD_NUM];
	/*init thread fun*/
	Poll_Server_Process_Clinet_FUN_t server_conn_handel;
	server_conn_handel.Server_Process_Client_Conn1 = Poll_Conn1_Process;
	server_conn_handel.Server_Process_Client_Conn2 = Poll_Conn2_Process;
	/*create two server socket*/
	if( (server_socket_fd_conn1 = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1 ){  
    printf("create socket conn1 error: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno);  
    exit(0);  
    }  
	if( (server_socket_fd_conn2 = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1 ){  
    printf("create socket conn2 error: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno);  
    exit(0);  
    }  
	
    /*init socket 1 for conn1*/  
    memset(&servaddr_conn1, 0, sizeof(servaddr_conn1));  
    servaddr_conn1.sin_family = AF_INET;  	
    servaddr_conn1.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); 
    servaddr_conn1.sin_port = htons(DEFAULT_PORT); 
//	if( inet_pton(AF_INET, SERVER_CONN_IP1, &servaddr_conn1.sin_addr.s_addr) <= 0){  
 //   printf("inet_pton error for %s\n",SERVER_CONN_IP1);  
  //  exit(0);  
   // }  
	/*init socket 2 for conn2*/  
	memset(&serveraddr_conn2, 0, sizeof(serveraddr_conn2));  
    serveraddr_conn2.sin_family = AF_INET;  
    serveraddr_conn2.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); 
    serveraddr_conn2.sin_port = htons(DEFAULT_PORT+1); 
//	if( inet_pton(AF_INET, SERVER_CONN_IP2, &serveraddr_conn2.sin_addr.s_addr) <= 0){  
 //   printf("inet_pton error for %s\n",SERVER_CONN_IP2);  
  //  exit(0);  
   // }  
  
    /*bind connect 1 socket*/
    if( bind(server_socket_fd_conn1, (struct sockaddr*)&servaddr_conn1, sizeof(servaddr_conn1)) == -1){  
    printf("bind socket error1: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno);  
    exit(0);  
    }  
	/*bind connect 2 socket*/
	if( bind(server_socket_fd_conn2, (struct sockaddr*)&serveraddr_conn2, sizeof(serveraddr_conn2)) == -1){  
    printf("bind socket error2: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno);  
    exit(0);  
    }  
    /*listen connect 1*/  
    if( listen(server_socket_fd_conn1, 10) == -1){  
    printf("listen socket error: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno);  
    exit(0);  
    }  
	/*listen connect 2*/  
    if( listen(server_socket_fd_conn2, 10) == -1){  
    printf("listen socket error: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno);  
    exit(0);  
    }  
	pollfd_arr[0].events = POLLRDNORM;/*only read event*/
	pollfd_arr[0].fd = server_socket_fd_conn1;
	
	pollfd_arr[1].events = POLLRDNORM;/*only read event*/
	pollfd_arr[1].fd = server_socket_fd_conn2;
    while(1)
	{
		poll_ret = poll( pollfd_arr, MAX_POLLFD_NUM,-1);
		if( pollfd_arr[0].revents & POLLRDNORM )
		{
			/*connect 1 process task*/
			pthread_create( &thread_conn1, NULL, server_conn_handel.Server_Process_Client_Conn1, (void *)(&pollfd_arr[0].fd));
		}
		if( pollfd_arr[1].revents & POLLRDNORM )
		{
			/*connect 2 process task*/
			pthread_create( &thread_conn2, NULL, server_conn_handel.Server_Process_Client_Conn2, (void *)(&pollfd_arr[1].fd));
		}
		sleep(1);
	}
	return 0;
}

客戶端代碼：

#include<stdio.h>  
#include<stdlib.h>  
#include<string.h>  
#include<errno.h>  
#include<sys/types.h>  
#include<sys/socket.h>  
#include<netinet/in.h>  
  
#define BUFF_MAX 1024
#define DEFAULT_PORT 8000
int main(int argc, char** argv)  
{  
    int    sockfd, n,rec_len;  
    char    recvline[BUFF_MAX], sendline[BUFF_MAX];  
    char    buf[BUFF_MAX];  
    struct sockaddr_in    servaddr;  
  
  
    if( argc != 2){  
    printf("usage: ./client <ipaddress>\n");  
    exit(0);  
    }  
  
    /*create socket*/
    if( (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0){  
    printf("create socket error: %s(errno: %d)\n", strerror(errno),errno);  
    exit(0);  
    }  
	
    memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));  
    servaddr.sin_family = AF_INET;  
    servaddr.sin_port = htons(DEFAULT_PORT/*+1/);/*DEFAULT_PORT is connect 1 to server,DEFAULT_PORT+1 is connect 2 to server*/  
	/*string ip to int ip*/
    if( inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr) <= 0){  
    printf("inet_pton error for %s\n",argv[1]);  
    exit(0);  
    }  
    /*connect server*/
    if( connect(sockfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0){  
    printf("connect error: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno);  
    exit(0);  
    }  
	
    printf("send msg to server: \n");  
    fgets(sendline, BUFF_MAX, stdin);  
	/*write data to sockfd*/
    if( send(sockfd, sendline, strlen(sendline), 0) < 0)  
    {  
    printf("send msg error: %s(errno: %d)\n", strerror(errno), errno);  
    exit(0);  
    }  
	/*read socket data*/
    if((rec_len = recv(sockfd, buf, BUFF_MAX,0)) == -1) {  
       perror("recv error");  
       exit(1);  
    }  
    buf[rec_len]  = '\0';  
    printf("Received : %s \n",buf);  
	/*colse socket*/
    close(sockfd);  
    exit(0);  
}

解釋：服務器端監聽 ip 127.0.0.1 port 8000和ip 127.0.0.1 port 8001

結果演示：