Linux 網絡編程八（epoll應用--大并發處理）

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//頭文件 pub.h
#ifndef _vsucess#define _vsucess#ifdef __cplusplus
extern "C"
{#endif
//服務器創建socket
int server_socket(int port);//設置非阻塞
int setnonblock(int st);//接收客戶端socket
int server_accept(int st);//關閉socket
int close_socket(int st);//接收消息
int socket_recv(int st);//連接服務器
int connect_server(char *ipaddr,int port);//發送消息
int socket_send(int st);//將sockaddr_in轉化成IP地址
int sockaddr_toa(const struct sockaddr_in * addr, char * ipaddr);#ifdef __cplusplus
}
#endif#endif

//輔助方法--pub.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>//htons()函數頭文件
#include <netinet/in.h>//inet_addr()頭文件
#include <fcntl.h>
#include "pub.h"#define MAXBUF 1024//創建socket
int socket_create()
{int st = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (st == -1){printf("create socket failed ! error message :%s\n", strerror(errno));return -1;}return st;
}//設置服務端socket地址重用
int socket_reuseaddr(int st)
{int on = 1;if (setsockopt(st, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on)) == -1){printf("setsockopt reuseaddr failed ! error message :%s\n",strerror(errno));//close socket
        close_socket(st);return -1;}return 0;
}//服務器綁定--監聽端口號
int socket_bind(int st, int port)
{struct sockaddr_in addr;memset(&addr, 0, sizeof(addr));//typeaddr.sin_family = AF_INET;//portaddr.sin_port = htons(port);//ipaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);//bind ip addressif (bind(st, (struct sockaddr *) &addr, sizeof(addr)) == -1){printf("bind failed ! error message :%s\n", strerror(errno));//close socket
        close_socket(st);return -1;}//listenif (listen(st, 20) == -1){printf("listen failed ! error message :%s\n", strerror(errno));//close socket
        close_socket(st);return -1;}return 0;
}//服務器創建socket
int server_socket(int port)
{if (port < 0){printf("function server_socket param not correct !\n");return -1;}//create socketint st = socket_create();if (st < 0){return -1;}//reuseaddrif (socket_reuseaddr(st) < 0){return -1;}//bind and listenif (socket_bind(st, port) < 0){return -1;}return st;
}//連接服務器
int connect_server(char *ipaddr,int port)
{if(port<0||ipaddr==NULL){printf("function connect_server param not correct !\n");return -1;}int st=socket_create();if(st<0){return -1;}//conect serverstruct sockaddr_in addr;memset(&addr,0,sizeof(addr));addr.sin_family=AF_INET;addr.sin_port=htons(port);addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(ipaddr);if(connect(st,(struct sockaddr *)&addr,sizeof(addr))==-1){printf("connect failed ! error message :%s\n",strerror(errno));return -1;}return st;
}//設置非阻塞
int setnonblock(int st)
{if (st < 0){printf("function setnonblock param not correct !\n");//close socket
        close_socket(st);return -1;}int opts = fcntl(st, F_GETFL);if (opts < 0){printf("func fcntl failed ! error message :%s\n", strerror(errno));return -1;}opts = opts | O_NONBLOCK;if (fcntl(st, F_SETFL, opts) < 0){printf("func fcntl failed ! error message :%s\n", strerror(errno));return -1;}return opts;
}//接收客戶端socket
int server_accept(int st)
{if (st < 0){printf("function accept_clientsocket param not correct !\n");return -1;}struct sockaddr_in addr;memset(&addr, 0, sizeof(addr));socklen_t len = sizeof(addr);int client_st = accept(st, (struct sockaddr *) &addr, &len);if (client_st < 0){printf("accept client failed ! error message :%s\n", strerror(errno));return -1;} else{char ipaddr[20] = { 0 };sockaddr_toa(&addr, ipaddr);printf("accept by %s\n", ipaddr);}return client_st;
}//關閉socket
int close_socket(int st)
{if (st < 0){printf("function close_socket param not correct !\n");return -1;}close(st);return 0;
}//將sockaddr_in轉化成IP地址
int sockaddr_toa(const struct sockaddr_in * addr, char * ipaddr)
{if (addr == NULL || ipaddr == NULL){return -1;}unsigned char *p = (unsigned char *) &(addr->sin_addr.s_addr);sprintf(ipaddr, "%u.%u.%u.%u", p[0], p[1], p[2], p[3]);return 0;
}//接收消息
int socket_recv(int st)
{if (st < 0){printf("function socket_recv param not correct !\n");return -1;}char buf[MAXBUF] = { 0 };int rc=0;rc=recv(st,buf,sizeof(buf),0);if(rc==0){printf("client is close ! \n");return -1;}else if(rc<0){/** recv錯誤信息：Connection reset by peer* 錯誤原因：服務端給客戶端發送數據，但是客戶端沒有接收，直接關閉，那么就會報錯* 如果客戶端接受了數據，再關閉，也不會報錯，rc==0.*/printf("recv failed ! error message :%s \n",strerror(errno));return -1;}printf("%s",buf);//send message/*memset(buf,0,sizeof(buf));strcpy(buf,"i am server , i have recved !\n");if(send(st,buf,strlen(buf),0)<0){printf("send failed ! error message :%s \n",strerror(errno));return -1;}*/return 0;
}//發送消息
int socket_send(int st)
{char buf[MAXBUF]={0};while(1){//read from keyboardread(STDIN_FILENO,buf,sizeof(buf));if(buf[0]=='0'){break;}if(send(st,buf,strlen(buf),0)<0){printf("send failed ! error message :%s \n",strerror(errno));return -1;}memset(buf,0,sizeof(buf));}return 0;
}

//網絡編程服務端
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>//htons()函數頭文件
#include <netinet/in.h>//inet_addr()頭文件
#include <fcntl.h>
#include <sys/epoll.h>
#include "pub.h"#define MAXSOCKET 20int main(int arg, char *args[])
{if (arg < 2){printf("please print one param!\n");return -1;}//create server socketint listen_st = server_socket(atoi(args[1]));if (listen_st < 0){return -1;}/** 聲明epoll_event結構體變量ev，變量ev用于注冊事件，* 數組events用于回傳需要處理的事件*/struct epoll_event ev, events[100];//生成用于處理accept的epoll專用文件描述符int epfd = epoll_create(MAXSOCKET);//把socket設置成非阻塞方式
    setnonblock(listen_st);//設置需要放到epoll池里的文件描述符ev.data.fd = listen_st;//設置這個文件描述符需要epoll監控的事件/** EPOLLIN代表文件描述符讀事件*accept,recv都是讀事件*/ev.events = EPOLLIN | EPOLLERR | EPOLLHUP;/** 注冊epoll事件* 函數epoll_ctl中&ev參數表示需要epoll監視的listen_st這個socket中的一些事件*/epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, listen_st, &ev);while (1){/** 等待epoll池中的socket發生事件，這里一般設置為阻塞的* events這個參數的類型是epoll_event類型的數組* 如果epoll池中的一個或者多個socket發生事件，* epoll_wait就會返回，參數events中存放了發生事件的socket和這個socket所發生的事件* 這里強調一點，epoll池存放的是一個個socket，不是一個個socket事件* 一個socket可能有多個事件，epoll_wait返回的是有消息的socket的數目* 如果epoll_wait返回事件數組后，下面的程序代碼卻沒有處理當前socket發生的事件* 那么epoll_wait將不會再次阻塞，而是直接返回，參數events里面的就是剛才那個socket沒有被處理的事件*/int nfds = epoll_wait(epfd, events, MAXSOCKET, -1);if (nfds == -1){printf("epoll_wait failed ! error message :%s \n", strerror(errno));break;}int i = 0;for (; i < nfds; i++){if (events[i].data.fd < 0)continue;if (events[i].data.fd == listen_st){//接收客戶端socketint client_st = server_accept(listen_st);/** 監測到一個用戶的socket連接到服務器listen_st綁定的端口**/if (client_st < 0){continue;}//設置客戶端socket非阻塞
                setnonblock(client_st);//將客戶端socket加入到epoll池中struct epoll_event client_ev;client_ev.data.fd = client_st;client_ev.events = EPOLLIN | EPOLLERR | EPOLLHUP;epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, client_st, &client_ev);/** 注釋：當epoll池中listen_st這個服務器socket有消息的時候* 只可能是來自客戶端的連接消息* recv,send使用的都是客戶端的socket，不會向listen_st發送消息的*/continue;}//客戶端有事件到達if (events[i].events & EPOLLIN){//表示服務器這邊的client_st接收到消息if (socket_recv(events[i].data.fd) < 0){close_socket(events[i].data.fd);//接收數據出錯或者客戶端已經關閉events[i].data.fd = -1;/*這里continue是因為客戶端socket已經被關閉了，* 但是這個socket可能還有其他的事件，會繼續執行其他的事件，* 但是這個socket已經被設置成-1* 所以后面的close_socket()函數都會報錯*/continue;}/** 此處不能continue，因為每個socket都可能有多個事件同時發送到服務器端* 這也是下面語句用if而不是if-else的原因，*/}//客戶端有事件到達if (events[i].events & EPOLLERR){printf("EPOLLERR\n");//返回出錯事件，關閉socket，清理epoll池，當關閉socket并且events[i].data.fd=-1,epoll會自動將該socket從池中清除
                close_socket(events[i].data.fd);events[i].data.fd = -1;continue;}//客戶端有事件到達if (events[i].events & EPOLLHUP){printf("EPOLLHUP\n");//返回掛起事件，關閉socket，清理epoll池
                close_socket(events[i].data.fd);events[i].data.fd = -1;continue;}}}//close epoll
    close(epfd);//close server socket
    close_socket(listen_st);return 0;
}

//網絡編程客戶端
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>//htons()函數頭文件
#include <netinet/in.h>//inet_addr()頭文件
#include <fcntl.h>
#include <sys/epoll.h>
#include "pub.h"int main(int arg,char *args[])
{if(arg<2){printf("please print two param !\n");}//端口號int port=atoi(args[2]);//服務端IP地址char ipaddr[30]={0};strcpy(ipaddr,args[1]);//connect serverint st=connect_server(ipaddr,port);//send message//發送消息--
    socket_send(st);//close socket
    close(st);return 0;
}

.SUFFIXES:.c .o
CC=gcc
SRCS1=epoll_client.c\pub.c
SRCS2=epoll_server.c\pub.c
OBJS1=$(SRCS1:.c=.o)
OBJS2=$(SRCS2:.c=.o)
EXEC1=mclient
EXEC2=mserverstart:$(OBJS1) $(OBJS2)$(CC) -o $(EXEC1) $(OBJS1)$(CC) -o $(EXEC2) $(OBJS2)@echo "-------ok-----------"
.c.o:$(CC) -Wall -g -o $@ -c $<
clean:rm -f $(OBJS1)rm -f $(EXEC1)rm -f $(OBJS2)rm -f $(EXEC2)