使用select函數可以以非阻塞的方式和多個socket通信。程序只是演示select函數的使用,功能非常簡單,即使某個連接關閉以後也不會修改當前連接數,連接數達到最大值後會終止程序。
1. 程序使用了一個數組fd_A,通信開始後把需要通信的多個socket描述符都放入此數組。
2. 首先生成一個叫sock_fd的socket描述符,用於監聽端口。
3. 將sock_fd和數組fd_A中不爲0的描述符放入select將檢查的集合fdsr。
4. 處理fdsr中可以接收數據的連接。如果是sock_fd,表明有新連接加入,將新加入連接的socket描述符放置到fd_A。
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#define MYPORT 1234 // the port users will be connecting to
#define BACKLOG 5 // how many pending connections queue will hold
#define BUF_SIZE 200
int fd_A[BACKLOG]; // accepted connection fd
int conn_amount; // current connection amount
void showclient()
{
int i;
printf("client amount: %d\n", conn_amount);
for (i = 0; i < BACKLOG; i++) {
printf("[%d]:%d ", i, fd_A[i]);
}
printf("\n\n");
}
int main(void)
{
int sock_fd, new_fd; // listen on sock_fd, new connection on new_fd
struct sockaddr_in server_addr; // server address information
struct sockaddr_in client_addr; // connector's address information
socklen_t sin_size;
int yes = 1;
char buf[BUF_SIZE];
int ret;
int i;
if ((sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1) {
perror("socket");
exit(1);
}
if (setsockopt(sock_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &yes, sizeof(int)) == -1) {
perror("setsockopt");
exit(1);
}
server_addr.sin_family = AF_INET; // host byte order
server_addr.sin_port = htons(MYPORT); // short, network byte order
server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // automatically fill with my IP
memset(server_addr.sin_zero, '\0', sizeof(server_addr.sin_zero));
if (bind(sock_fd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) == -1) {
perror("bind");
exit(1);
}
if (listen(sock_fd, BACKLOG) == -1) {
perror("listen");
exit(1);
}
printf("listen port %d\n", MYPORT);
fd_set fdsr;
int maxsock;
struct timeval tv;
conn_amount = 0;
sin_size = sizeof(client_addr);
maxsock = sock_fd;
while (1) {
// initialize file descriptor set
FD_ZERO(&fdsr);
FD_SET(sock_fd, &fdsr);
// timeout setting
tv.tv_sec = 30;
tv.tv_usec = 0;
// add active connection to fd set
for (i = 0; i < BACKLOG; i++) {
if (fd_A[i] != 0) {
FD_SET(fd_A[i], &fdsr);
}
}
ret = select(maxsock + 1, &fdsr, NULL, NULL, &tv);
if (ret < 0) {
perror("select");
break;
} else if (ret == 0) {
printf("timeout\n");
continue;
}
// check every fd in the set
for (i = 0; i < conn_amount; i++) {
if (FD_ISSET(fd_A[i], &fdsr)) {
ret = recv(fd_A[i], buf, sizeof(buf), 0);
if (ret <= 0) { // client close
printf("client[%d] close\n", i);
close(fd_A[i]);
FD_CLR(fd_A[i], &fdsr);
fd_A[i] = 0;
} else { // receive data
if (ret < BUF_SIZE)
memset(&buf[ret], '\0', 1);
printf("client[%d] send:%s\n", i, buf);
}
}
}
// check whether a new connection comes
if (FD_ISSET(sock_fd, &fdsr)) {
new_fd = accept(sock_fd, (struct sockaddr *)&client_addr, &sin_size);
if (new_fd <= 0) {
perror("accept");
continue;
}
// add to fd queue
if (conn_amount < BACKLOG) {
fd_A[conn_amount++] = new_fd;
printf("new connection client[%d] %s:%d\n", conn_amount,
inet_ntoa(client_addr.sin_addr), ntohs(client_addr.sin_port));
if (new_fd > maxsock)
maxsock = new_fd;
}
else {
printf("max connections arrive, exit\n");
send(new_fd, "bye", 4, 0);
close(new_fd);
break;
}
}
showclient();
}
// close other connections
for (i = 0; i < BACKLOG; i++) {
if (fd_A[i] != 0) {
close(fd_A[i]);
}
}
exit(0);
}
for(i = 0;i < MAXCLIENT;i++)
{
if(fd[i] == 0)
{
fd[i] = new_fd;
break;
}
}
conn_amount++;
這樣就可以重複利用fd[i]的空間;
另外在recv返回值<=0的時候,加一句conn_amount++;
還有一點,超過最大連接數的時候break應該爲continue,這樣會更人性化一點,客戶端太多關閉它的請求就行了,沒必要自毀,這樣整個系統就可以動態與客戶端實現連接,很感謝樓主的貢獻,使我少走了很多彎路,現在在樓主的基礎上,我基本上已經實現了多用戶訪問的服務器端程序,而且還加上了數據庫,我覺得這個世界是這麼的美妙!
一個多月沒碰了,不過當時聽說select有這麼大的作用,很興奮,當時要實現單線程多用戶,剛好select提供了這一切,由於整個項目有很多內容,還包括數據庫和QT界面部分,因此,裏面會有像qDebug、emit 這樣的函數或者關鍵字,不過這不影響閱讀,朋友們可以根據需要用printf等函數代替或者去掉,這裏只提供socket連接部分,下面的函數中可能有部分是宏定義,比如BUF_SIZE,MAXCLIENT等。該函數除了實現動態管理最大連接數外,還限制了一個連接的空閒連接時間(MAX_IDLECONNCTIME),各位如看到下面讀取系統時間這部分即爲連接控制,目的就是爲了,當一個用戶在一定時間內沒有連接請求,也沒有發送和接受數據,服務器就可以關掉這個連接,這樣同時還有效的制止了一些非常規的斷開方法,比如客戶端突然斷電,拔掉網線等(這個時候,服務端是檢測不到的客戶端已斷開)。
這些代碼,經過長時間測試,沒有出現問題,朋友們如果有什麼更簡潔高效的方法,一定要共享出來哦!
void run()
{
char msg[BUF_SIZE];
int Listen_socket,ret,on;
struct sockaddr_in local_addr;
struct sockaddr_in client_addr;
int i;
fd_set fdsr; //文件描述符集的定義
socklen_t addr_size;
addr_size = sizeof(struct sockaddr_in);
int conn_amount = 0; //當前最大活躍連接數
int new_fd;
struct timeval tv;
//建立socket套接字
if( (Listen_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP)) == -1)
{
emit err_msg_signal("failed create socket");
}
//bind API 函數將允許地址的立即重用
on = 1;
ret = setsockopt( Listen_socket, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,
&on, sizeof(on) );
int nNetTimeout=2000;//2秒
//設置發送時限
setsockopt(Listen_socket,SOL_SOCKET,SO_SNDTIMEO,(char *)&nNetTimeout,sizeof(int) );
//設置接收時限
setsockopt(Listen_socket,SOL_SOCKET,SO_RCVTIMEO,(char *)&nNetTimeout,sizeof(int));
//設置本機服務類型
local_addr.sin_family = AF_INET;
local_addr.sin_port = htons(port);
local_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
//while(flag_port == 0)
//綁定本機IP和端口號
if(bind(Listen_socket, (struct sockaddr*)&local_addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1)
{
emit err_msg_signal("failed bind");
}
//監聽客戶端連接
if(listen(Listen_socket, 8) == -1)
{
emit err_msg_signal("failed listen");
}
QTime current_time;
current_time = QTime::currentTime();
int flag_minutechange = 0,lastminute = current_time.currentTime().minute();
int maxsock = Listen_socket;
/***************************************
以下爲併發連接處理,系統關鍵部分
***************************************/
while (1)
{
if( current_time.currentTime().minute() != lastminute) //每次循環開始都讀取系統時間,與上次分鐘數比較,爲以下超時判斷提供依據
{
lastminute = current_time.currentTime().minute();
flag_minutechange = 1;
}
FD_ZERO(&fdsr); //每次進入循環都重建描述符集
FD_SET(Listen_socket, &fdsr);
for (i = 0; i < MAXCLIENT; i++) //將存在的套接字加入描述符集
{
if (fd[i] != 0)
{
FD_SET(fd[i], &fdsr);
if(flag_minutechange == 1)
{
con_time[i]--;
if(con_time[i] <= 0)
{
close(fd[i]);
FD_CLR(fd[i], &fdsr);
fd[i] = 0;
conn_amount--;
}
}
}
}
flag_minutechange = 0;
tv.tv_sec = 1;
tv.tv_usec = 0;
ret = select(maxsock + 1, &fdsr, NULL, NULL,&tv); //關鍵的select()函數,用來探測各套接字的異常
//如果在文件描述符集中有連接請求或發送請求,會作相應處理,
//從而成功的解決了單線程情況下阻塞進程的情況,實現多用戶連接與通信
if (ret < 0) //<0表示探測失敗
{
qDebug()<<"failed select\n";
break;
}
else if (ret == 0) //=0表示超時,下一輪循環
{
//qDebug()<<"timeout\n";
continue;
}
// 如果select發現有異常,循環判斷各活躍連接是否有數據到來
for (i = 0; i < conn_amount; i++)
{
if (FD_ISSET(fd[i], &fdsr))
{
ret = recv(fd[i], msg, BUF_SIZE, 0);
if (ret <= 0) // recv<=0,表明客戶端關閉連接,服務器也關閉相應連接,並把連接套接子從文件描述符集中清除
{
qDebug("client[%d] close\n", i);
close(fd[i]);
FD_CLR(fd[i], &fdsr);
fd[i] = 0;
conn_amount--;
}
else //否則表明客戶端有數據發送過來,作相應接受處理
{
con_time[i] = MAX_IDLECONNCTIME; //重新寫入fd[i]的超時數,再此之後如果MAX_IDLECONNCTIME分鐘內此連接無反應,服務器會關閉該連接
if (ret < BUF_SIZE)
emit err_msg_signal("client ip: " + QString::fromLatin1(inet_ntoa(client_addr.sin_addr)) +
" port: " + QString::number(ntohs(client_addr.sin_port))+" coming data");
qDebug("client[%d] send:%s\n", i, msg);
msg[ret] = '\0';
emit recv_msg_signal(QString::fromLatin1(msg),fd[i]);
//send(fd[i],msg,ret,0);
}
}
}
// 以下說明異常有來自客戶端的連接請求
if (FD_ISSET(Listen_socket, &fdsr))
{
new_fd = accept(Listen_socket, (struct sockaddr *)&client_addr, &addr_size);
if (new_fd <= 0)
{
qDebug("failed accept");
continue;
}
// 判斷活躍連接數時候是否小於最大連接數,如果是,添加新連接到文件描述符集中
if (conn_amount < MAXCLIENT)
{
for(i = 0;i < MAXCLIENT;i++)
{
if(fd[i] == 0)
{
fd[i] = new_fd;
con_time[i] = MAX_IDLECONNCTIME; //每次新建立連接,設置該連接的超時數,如果此連接此後MAX_IDLECONNCTIME分鐘內無反應,關閉該連接
break;
}
}
conn_amount++;
//fd[conn_amount++] = new_fd;
qDebug("new connection client[%d] %s:%d\n", conn_amount,
inet_ntoa(client_addr.sin_addr), ntohs(client_addr.sin_port));
emit err_msg_signal("client ip: " + QString::fromLatin1(inet_ntoa(client_addr.sin_addr)) +
" port: " + QString::number(ntohs(client_addr.sin_port)));
if (new_fd > maxsock)
maxsock = new_fd;
}
else
{
qDebug("MAXCLIENT arrive, exit\n");
send(new_fd, "over MAXCLIENT\n", 25, 0);
close(new_fd);
continue;
}
}
}
}
文章摘自http://www.cnblogs.com/faraway/archive/2009/03/06/1404449.html