tcp网络编程4—并发的io多路复用实现（select）
原型：
int select(int max fdp1, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout)
功能：
委托内核检查描述符集是否准备好（即可以使用,用于双方通信）
参数：
fdp1：最大的fd加1，在三个描述符集（readfds、writefds、wxceptfds）中找出最大的描述符，然后再加1
readfds、writefds、wxceptfds：指向描述符集的指针。这三个描述符集说明了我们关心的可读、可写、或处于异常条件的各个描述符。
timeout：指定等待时间
NULL：永远等待，直到捕捉到信号或文件描述符已经准备好
具体值：具体等待的时间，若等到超时且描述符集中的文件描述符还没有准备好，就立即返回。
0：不等待，测试所有指定的描述符并立即返回（不能等到其准备好）
返回值：
> 0：准备好的文件描述符
=0：超时了
< 0（-1）：出错
传入select的参数是告诉内核：
我们所关心的描述符；
对于每个描述符我们所关心的条件(是否可读/可写一个给定的描述符、是否关心一个描述符的异常条件)；
希望等待的时间。
从select返回时内核告诉我们：
已准备好的描述符数量；
哪一个文件描述符已准备好读、写或异常条件；
select函数确定的可用的文件描述符是非阻塞的读写。
对文件描述符处理的宏：
FD_ZERO(fd_set * set); 清除一个文件描述符集
FD_SET(int fd, fd_set * set); 将一个文件描述符加入到文件描述符集中
FD_CLR(int fd, fd_set * set); 将一个文件描述符从文件描述符集中清除
FD_LSSET(int fd, fd_set *set); 测试fd这个文件描述符在文件描述符集中是否可用
在使用select函数前，先使用FD_SERO和FD_SET来初始化文件描述符集；
在使用select函数时，可循环使用FD_LSSET测试准备好的文件描述符中的某个文件描述符是否可用。
执行完对相关的文件描述符的操作后，用FD_CLR来清除文件描述符
//select_tcp_server.c //select_tcp_server.c
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <pthread.h>
#include <string.h>
#include <sys/select.h>
#include <sys/wait.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/types.h> /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
#include "fcntl_vector_fd.h"
//int socket(int domain, int type, int protocol);
//typedef void (*sighandler_t)(int);
//sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
//void perror(const char *s);
VectorFd *vfd = NULL;
int socket_fd;
void sig_fun(int signo)
{
if(signo == SIGINT){
write(STDOUT_FILENO, "signal SIGINT", 15);
destroy_vector_fd(vfd);
close(socket_fd);
exit(1);
}
}
static void out_addr(struct sockaddr_in *clientaddr)
{
char ip[10];
memset(ip, 0, sizeof(ip));
int port = ntohs(clientaddr->sin_port);
inet_ntop(AF_INET, &clientaddr->sin_addr.s_addr, ip, sizeof(ip));
printf("%s(%d) connected!\n", ip, port);
}
//如果客户端往socket中写了数据，子线程在遍历fd时，如果能读到数据，那就将数据作相应的处理，如果读不到将不会阻塞，直接返回
void do_service(int fd)
{
char buffer[512];
/*相当于不完整管道
*如果服务器从socket中读取到的数据为0，说明客户端关闭了socket或客户端已经挂掉了(服务器读一个写端关闭了的socket)
*如果服务器往读端（客户端）关闭了的socket中写数据，将会产生一个SIGPIPE的信号，并且errorno被设置为EPIPE（服务器写一个读端关闭了的socket）
*/
memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
//采用非阻塞的read，若读不到数据就直接放回。直接服务于下一个客户端，因此不用判断size小于0的情况
ssize_t size = read(fd, buffer, sizeof(buffer));
if(size == 0){
printf("client wtrite closed!\n");
remove_fd(vfd, fd);
close(fd);
}else if(size > 0){
printf("buffer = %s\n",buffer);
if(write(fd, buffer, sizeof(buffer)) <0 ){
if(errno == EPIPE){
printf("client read closed!\n");
remove_fd(vfd, fd);
close(fd);
}
perror("write:");
}
}
}
//将动态数组的fd放到描述符集中，并返回最大的描述符
int addfd_to_set(VectorFd * vfd, fd_set * set)
{
int i = 0;
int max_fd = 0;
FD_ZERO(set);
for(i = 0; i < vfd->conter; i++){
FD_SET(vfd->fd[i], set);
if(max_fd < vfd->fd[i]){
max_fd = vfd->fd[i];
}
}
return max_fd;
}
void *th_fun(void *arg)
{
struct timeval time;
time.tv_sec = 2;
time.tv_usec = 0;
fd_set set;
int max_fd = addfd_to_set(vfd, &set);
if(max_fd < 0){
printf("描述符错误");
}
int num;
while((num = select(max_fd+1, &set, NULL, NULL, &time)) >= 0){//每次都要在文件描述符集中检查是否有描述符可用
if(num > 0){
int i = 0;
for(i = 0; i < vfd->conter; i++){
if(FD_ISSET(vfd->fd[i], &set)){
do_service(vfd->fd[i]);
FD_CLR(vfd->fd[i], &set);
}
}
}
time.tv_sec = 2;
time.tv_usec = 0;//这里要将其重新赋值，因为这里的这些时间被设置为0了
//sleep(1);
//printf("sec = %ld, usec = %ld\n",time.tv_sec, time.tv_usec);
//在使用完准备好的文件描述符或超时后，要清空描述符集，供下次用
FD_ZERO(&set);
max_fd = addfd_to_set(vfd, &set);
}
return (void *)0;
}
int main(int argc,char *argv[])
{
if(argc <2){
perror("argc<2:");
exit(1);
}
if(signal(SIGINT,sig_fun) == SIG_ERR){
perror("signal:");
exit(1);
}
/*
*1. 创建socket
*/
if((socket_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0){
perror("socket:");
exit(1);
}
/*
*2.绑定IP地址和端口号
*int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);
*/
struct sockaddr_in serviceaddr;
memset(&serviceaddr, 0, sizeof(serviceaddr));
serviceaddr.sin_family = AF_INET;
serviceaddr.sin_port = htons(atoi(argv[1]));
serviceaddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;//一台服务器上可能有多块网卡（多个IP地址）
//这个宏是响应本机所有网卡（IP地址）上连接的客户端请求
if(bind(socket_fd, (struct sockaddr *)&serviceaddr, sizeof(serviceaddr)) < 0){
perror("bind:");
exit(1);
};
/*
*3.监听绑定的端口
*通知系统去监听来自客户端的连接请求
*（将监听到的客户端连接请求放置到对应的队列中）
*第二个参数：指定队列的长度
*/
if(listen(socket_fd, 10) < 0){
perror("listen:");
exit(1);
}
//创建动态数组
vfd = create_vector_fd();
pthread_attr_t attr;
pthread_attr_init(&attr);
pthread_attr_setdetachstate(&attr,PTHREAD_CREATE_DETACHED);
pthread_t t;
/*
*5.创建子线程循环遍历动态数组
*int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
* void *(*start_routine) (void *), void *arg);
*/
if(pthread_create(&t, &attr, th_fun, (void *)0) != 0){
perror("pthread_create");
exit(1);
}
pthread_attr_destroy(&attr);
/*
*4.调用accept函数从队列中获得一个客户端的连接请求
*并返回一个新的socket描述符，这个描述符和和客户端
*的连接请求对应，即这个描述符和某个客户端对应
*如果没有客户端连接，调用此函数会阻塞，直到获得一个客户端的连接
*第二个参数：客户端的地址信息
*/
struct sockaddr_in clientaddr;
socklen_t length = sizeof(clientaddr);
while(1){
int fd = accept(socket_fd, (struct sockaddr *)&clientaddr, &length);
if(fd < 0){
perror("accept:");
continue;
}
out_addr(&clientaddr);
add_fd(vfd, fd);
}
return 0;
}
