linux c 異步通信聊天程序

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1、使用IO複用可以在等待的時候加入了超時的時間，如果等待的時間沒有達到超時時間，那麼該情況與阻塞的情況一致。而當超時的時間到達時，仍沒有數據接收到，系統回返回0，不再等待。select函數就實現了這個功能。

2、select函數原型

int select (int maxfdp1, fd_set *readset, fd_set *writeset, fd_set *exceptset, const struct timeval * timeout);

a）返回值

>0：就緒的描述符　　

-1：出錯　　

0 ：超時　　　　

struct timeval{　　

long tv_sec; // seconds　　

long tv_usec; // microseconds

}

b）具體解釋select的參數

int maxfdp是一個整數值，是指集合中所有文件描述符的範圍，即所有文件描述符的最大值加1；

fd_set*readfds 文件描述符集合內，是否有數據可讀；

fd_set*writefds 文件描述符集合內，是否有數據可寫；

fd_set *errorfds 文件描述符集合內，是否有文件發生錯誤；

struct timeval *timeout是select的超時時間，它可以使select處於三種狀態，第一，若將NULL以形參傳入，就是將select置於阻塞狀態；第二，若將時間值設爲0秒0毫秒，就變成一個純粹的非阻塞函數，不管文件描述符是否有變化，都立刻返回繼續執行，文件無變化返回0，有變化返回一個正值；第三，timeout的值大於0，這就是等待的超時時間，即select在timeout時間內阻塞。

c）4個宏可以操作文件描述符的集合

void FD_ZERO (fd_set *fdset); // 初始化文件描述集合　　

void FD_SET (int fd, fd_set *fdset); // 將描述符加入到集合中　　

void FD_CLR (int fd, fd_set *fdset); // 將描述符中集合中刪除　　

int FD_ISSET (int fd, fd_set *fdset); // 檢查描述符集合中指定的文件描述符是否可讀寫

3、客戶端源代碼：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/time.h>
#define BUFLEN 1024
int main(int argc, char **argv)
{
int sockfd;
struct sockaddr_in s_addr;
socklen_t len;
unsigned int port;
char buf[BUFLEN];
fd_set rfds;
struct timeval tv;
int retval, maxfd;
/*建立socket*/
if((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1){
perror("socket");
exit(errno);
}else
printf("socket create success!\n");
/*設置服務器端口*/
if(argv[2])
port = atoi(argv[2]);
else
port = 4567;
/*設置服務器ip*/
bzero(&s_addr, sizeof(s_addr));
s_addr.sin_family = AF_INET;
s_addr.sin_port = htons(port);
if (inet_aton(argv[1], (struct in_addr *)&s_addr.sin_addr.s_addr) == 0) {
perror(argv[1]);
exit(errno);
}
/*開始連接服務器*/
if(connect(sockfd,(struct sockaddr*)&s_addr,sizeof(struct sockaddr)) == -1){
perror("connect");
exit(errno);
}else
printf("conncet success!\n");
while(1){
/*把可讀文件描述符的集合清空*/
FD_ZERO(&rfds);
/*把標準輸入的文件描述符加入到集合中*/
FD_SET(0, &rfds);
maxfd = 0;
/*把當前連接的文件描述符加入到集合中*/
FD_SET(sockfd, &rfds);
/*找出文件描述符集合中最大的文件描述符*/
if(maxfd < sockfd)
maxfd = sockfd;
/*設置超時時間*/
tv.tv_sec = 5;
tv.tv_usec = 0;
/*等待聊天*/
retval = select(maxfd+1, &rfds, NULL, NULL, &tv);
if(retval == -1){
printf("select出錯，客戶端程序退出\n");
break;
}else if(retval == 0){
printf("客戶端沒有任何輸入信息，並且服務器也沒有信息到來，waiting...\n");
continue;
}else{
/*服務器發來了消息*/
if(FD_ISSET(sockfd,&rfds)){
/******接收消息*******/
bzero(buf,BUFLEN);
len = recv(sockfd,buf,BUFLEN,0);
if(len > 0)
printf("服務器發來的消息是：%s,共有字節數是: %d\n",buf,len);
else{
if(len < 0 )
printf("接受消息失敗！\n");
else
printf("服務器退出了，聊天終止！\n");
break;
}
}
/*用戶輸入信息了,開始處理信息併發送*/
if(FD_ISSET(0, &rfds)){
_retry:
/******發送消息*******/
bzero(buf,BUFLEN);
/*fgets函數：從流中讀取BUFLEN-1個字符*/
fgets(buf,BUFLEN,stdin);
/*打印發送的消息*/
//fputs(buf,stdout);
if(!strncasecmp(buf,"quit",4)){
printf("client 請求終止聊天!\n");
break;
}
/*如果輸入的字符串只有"\n"，即回車，那麼請重新輸入*/
if(!strncmp(buf,"\n",1)){
printf("輸入的字符只有回車，這個是不正確的！！！\n");
goto _retry;
}
/*如果buf中含有'\n'，那麼要用strlen(buf)-1，去掉'\n'*/
if(strchr(buf,'\n'))
len = send(sockfd,buf,strlen(buf)-1,0);
/*如果buf中沒有'\n'，則用buf的真正長度strlen(buf)*/
else
len = send(sockfd,buf,strlen(buf),0);
if(len > 0)
printf("\t消息發送成功，本次共發送的字節數是：%d\n",len);
else{
printf("消息發送失敗!\n");
break;
}
}
}
}
/*關閉連接*/
close(sockfd);
return 0;
}

4、服務器源代碼：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/time.h>
#define BUFLEN 1024
int main(int argc, char **argv)
{
int sockfd, newfd;
struct sockaddr_in s_addr, c_addr;
char buf[BUFLEN];
socklen_t len;
unsigned int port, listnum;
fd_set rfds;
struct timeval tv;
int retval,maxfd;
/*建立socket*/
if((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1){
perror("socket");
exit(errno);
}else
printf("socket create success!\n");
/*設置服務器端口*/
if(argv[2])
port = atoi(argv[2]);
else
port = 4567;
/*設置偵聽隊列長度*/
if(argv[3])
listnum = atoi(argv[3]);
else
listnum = 3;
/*設置服務器ip*/
bzero(&s_addr, sizeof(s_addr));
s_addr.sin_family = AF_INET;
s_addr.sin_port = htons(port);
if(argv[1])
s_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
else
s_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
/*把地址和端口幫定到套接字上*/
if((bind(sockfd, (struct sockaddr*) &s_addr,sizeof(struct sockaddr))) == -1){
perror("bind");
exit(errno);
}else
printf("bind success!\n");
/*偵聽本地端口*/
if(listen(sockfd,listnum) == -1){
perror("listen");
exit(errno);
}else
printf("the server is listening!\n");
while(1){
printf("*****************聊天開始***************\n");
len = sizeof(struct sockaddr);
if((newfd = accept(sockfd,(struct sockaddr*) &c_addr, &len)) == -1){
perror("accept");
exit(errno);
}else
printf("正在與您聊天的客戶端是：%s: %d\n",inet_ntoa(c_addr.sin_addr),ntohs(c_addr.sin_port));
while(1){
/*把可讀文件描述符的集合清空*/
FD_ZERO(&rfds);
/*把標準輸入的文件描述符加入到集合中*/
FD_SET(0, &rfds);
maxfd = 0;
/*把當前連接的文件描述符加入到集合中*/
FD_SET(newfd, &rfds);
/*找出文件描述符集合中最大的文件描述符*/
if(maxfd < newfd)
maxfd = newfd;
/*設置超時時間*/
tv.tv_sec = 5;
tv.tv_usec = 0;
/*等待聊天*/
retval = select(maxfd+1, &rfds, NULL, NULL, &tv);
if(retval == -1){
printf("select出錯，與該客戶端連接的程序將退出\n");
break;
}else if(retval == 0){
printf("服務器沒有任何輸入信息，並且客戶端也沒有信息到來，waiting...\n");
continue;
}else{
/*用戶輸入信息了,開始處理信息併發送*/
if(FD_ISSET(0, &rfds)){
_retry:
/******發送消息*******/
bzero(buf,BUFLEN);
/*fgets函數：從流中讀取BUFLEN-1個字符*/
fgets(buf,BUFLEN,stdin);
/*打印發送的消息*/
//fputs(buf,stdout);
if(!strncasecmp(buf,"quit",4)){
printf("server 請求終止聊天!\n");
break;
}
/*如果輸入的字符串只有"\n"，即回車，那麼請重新輸入*/
if(!strncmp(buf,"\n",1)){
printf("輸入的字符只有回車，這個是不正確的！！！\n");
goto _retry;
}
/*如果buf中含有'\n'，那麼要用strlen(buf)-1，去掉'\n'*/
if(strchr(buf,'\n'))
len = send(newfd,buf,strlen(buf)-1,0);
/*如果buf中沒有'\n'，則用buf的真正長度strlen(buf)*/
else
len = send(newfd,buf,strlen(buf),0);
if(len > 0)
printf("\t消息發送成功，本次共發送的字節數是：%d\n",len);
else{
printf("消息發送失敗!\n");
break;
}
}
/*客戶端發來了消息*/
if(FD_ISSET(newfd, &rfds)){
/******接收消息*******/
bzero(buf,BUFLEN);
len = recv(newfd,buf,BUFLEN,0);
if(len > 0)
printf("客戶端發來的信息是：%s,共有字節數是: %d\n",buf,len);
else{
if(len < 0 )
printf("接受消息失敗！\n");
else
printf("客戶端退出了，聊天終止！\n");
break;
}
}
}
}
/*關閉聊天的套接字*/
close(newfd);
/*是否退出服務器*/
printf("服務器是否退出程序：y->是；n->否? ");
bzero(buf, BUFLEN);
fgets(buf,BUFLEN, stdin);
if(!strncasecmp(buf,"y",1)){
printf("server 退出!\n");
break;
}
}
/*關閉服務器的套接字*/
close(sockfd);
return 0;
}

5、編譯源代碼：

new@new-desktop:~/linux/c$ gcc -Wall async-server.c -o async-server

new@new-desktop:~/linux/c$ gcc -Wall async-client.c -o async-client

6、服務器運行：

new@new-desktop:~/linux/c$ ./async-server 127.0.0.1

socket create success!

bind success!

the server is listening!

*****************聊天開始***************

正在與您聊天的客戶端是：127.0.0.1: 37648

服務器沒有任何輸入信息，並且客戶端也沒有信息到來，waiting...

hello

消息發送成功，本次共發送的字節數是：5

服務器沒有任何輸入信息，並且客戶端也沒有信息到來，waiting...

客戶端發來的信息是：renwen,共有字節數是: 6

7、客戶端運行：

new@new-desktop:~/linux/c$ ./async-client 127.0.0.1

socket create success!

conncet success!

客戶端沒有任何輸入信息，並且服務器也沒有信息到來，waiting...

服務器發來的消息是：hello,共有字節數是: 5

客戶端沒有任何輸入信息，並且服務器也沒有信息到來，waiting...

renwen

消息發送成功，本次共發送的字節數是：6

客戶端沒有任何輸入信息，並且服務器也沒有信息到來，waiting...

wwzcx

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