I/O 多路復(fù)用:允許同時對多個I/O進行控制
應(yīng)用程序中同時處理多路輸入輸出流固额,若采用阻塞模式扳躬,將得不到預(yù)期的目的;
若采用非阻塞模式扫尖,對多個輸入進行輪詢,但又太浪費CPU時間掠廓;
若設(shè)置多個進程换怖,分別處理一條數(shù)據(jù)通路,將新產(chǎn)生進程間的同步與通信問題蟀瞧,使程序變得更加復(fù)雜沉颂;
比較好的方法是使用I/O多路復(fù)用。其基本思想是:
先構(gòu)造一張有關(guān)描述符的表悦污,然后調(diào)用一個函數(shù)铸屉。當(dāng)這些文件描述符中的一個或多個已準(zhǔn)備好進行I/O時函數(shù)才返回。
函數(shù)返回時告訴進程那個描述符已就緒切端,可以進行I/O操作彻坛。
select函數(shù)
#include <sys/select.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
功能:允許一個程序處理多個文件描述符,阻塞等待文件描述符準(zhǔn)備就緒踏枣,
如果有文件描述符準(zhǔn)備就緒昌屉,函數(shù)立即返回,并執(zhí)行相應(yīng)的IO操作
參數(shù):
nfds:最大的文件描述符加1
readfds:讀文件描述符集合
writefds:寫文件描述符集合
exceptfds:其他或者異常的文件描述符集合
timeout:超時模式, 設(shè)置NULL為默認(rèn)模式:阻塞
返回值:
成功:準(zhǔn)備就緒的文件描述符的個數(shù)
失斠鹌佟:-1
void FD_ZERO(fd_set *set);
清空集合set
void FD_SET(int fd, fd_set *set);
將文件描述符fd添加到集合set中
void FD_CLR(int fd, fd_set *set);
將文件描述符fd從集合set中移除
int FD_ISSET(int fd, fd_set *set);
判斷文件描述符fd是否在集合set里面
注意:當(dāng)select返回后间驮,會移除除當(dāng)前文件描述符以外其他所有的文件描述符,所以需要將文件描述符每次都添加
服務(wù)器端
#include <stdio.h> //printf
#include <arpa/inet.h> //inet_addr htons
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h> //scoket bind listen accept connect
#include <netinet/in.h> //sockaddr_in
#include <stdlib.h> //exit
#include <unistd.h> //close
#include <string.h> //strcat
#include <sys/select.h>
#include <sys/time.h>
#define N 128
#define errlog(errmsg) do{perror(errmsg);\
printf("%s-->%s-->%d\n", __FILE__, __func__, __LINE__);\
exit(1);\
}while(0)
int main(int argc, const char *argv[])
{
int sockfd, acceptfd;
struct sockaddr_in serveraddr, clientaddr;
socklen_t addrlen = sizeof(serveraddr);
char buf[N] = {};
if(argc < 3)
{
printf("the argument is too less\n");
exit(1);
}
//第一步:創(chuàng)建套接字
if((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
{
errlog("fail to socket");
}
//第二步:填充服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)信息結(jié)構(gòu)體
serveraddr.sin_family = AF_INET;
serveraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
serveraddr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
//第三步:將套接字域網(wǎng)絡(luò)信息結(jié)構(gòu)體綁定
if(bind(sockfd, (struct sockaddr *)&serveraddr, sizeof(serveraddr)) < 0)
{
errlog("fail to bind");
}
//第四步:將套接字設(shè)置為監(jiān)聽狀態(tài)
if(listen(sockfd, 5) < 0)
{
errlog("fail to listen");
}
//使用select函數(shù)實現(xiàn)IO多路復(fù)用
fd_set readfds;
int maxfd;
int i = 0;
int ret;
//第一步:初始化集合
FD_ZERO(&readfds);
maxfd = sockfd;
while(1)
{
//第二步:將需要的文件描述符添加到集合里面
FD_SET(0, &readfds) ;
FD_SET(sockfd, &readfds);
sleep(3);
//第三步:使用select函數(shù)阻塞等待文件描述符準(zhǔn)備就緒
if((ret = select(maxfd + 1, &readfds, NULL, NULL, NULL)) < 0)
{
errlog("fail to select");
}
printf("ret = %d\n", ret);
//select函數(shù)成功返回1马昨,意味著文件描述符已準(zhǔn)備就緒竞帽,可執(zhí)行相應(yīng)的IO操作
//當(dāng)select返回后,會移除除當(dāng)前文件描述符以外其他所有的文件描述符
//第四步:執(zhí)行對應(yīng)的IO操作
for(i = 0; i < maxfd +1; i++)
{
if(FD_ISSET(i, &readfds))
{
if(i == 0) //當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)輸入0被請求鸿捧,執(zhí)行輸入
{
fgets(buf, N, stdin);
buf[strlen(buf) - 1] = '\0';
printf("buf >>> %s\n", buf);
}
else //因為只有標(biāo)準(zhǔn)輸入0和sockfd兩個描述符
{
if((acceptfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&clientaddr, &addrlen)) < 0)
{
errlog("fail to accept");
}
printf("%s --> %d\n", inet_ntoa(clientaddr.sin_addr), ntohs(clientaddr.sin_port));
}
}
}
}
close(acceptfd);
close(sockfd);
return 0;
}
客戶端
#include <stdio.h> //printf
#include <arpa/inet.h> //inet_addr htons
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h> //scoket bind listen accept connect
#include <netinet/in.h> //sockaddr_in
#include <stdlib.h> //exit
#include <unistd.h> //close
#include <string.h>
#define N 128
#define errlog(errmsg) do{perror(errmsg);\
printf("%s-->%s-->%d\n", __FILE__, __func__, __LINE__);\
exit(1);\
}while(0)
int main(int argc, const char *argv[])
{
int sockfd;
struct sockaddr_in serveraddr;
socklen_t addrlen = sizeof(serveraddr);
char buf[N] = {};
if(argc < 3)
{
printf("the argument is too less\n");
exit(1);
}
//第一步:創(chuàng)建套接字
if((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
{
errlog("fail to socket");
}
//第二步:填充服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)信息結(jié)構(gòu)體
serveraddr.sin_family = AF_INET;
serveraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
serveraddr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
//第三步:向服務(wù)器端 發(fā)送連接請求
if(connect(sockfd, (struct sockaddr *)&serveraddr, addrlen) < 0)
{
errlog("fail to connect");
}
close(sockfd);
return 0;
}