2022/8/16——基于IO多路复用的TCP客户端

IO多路复用：

1. 允许同时多个IO进行操作，内核一旦发现进程执行一个或多个IO事件，就会通知该进程。

2. 应用程序中同时需要处理多路输入输出流

使用select函数实现IO多路复用

功能：让内核监听指定集合中的文件描述符。阻塞等待文件描述符准备就绪
           如果有文件描述符准备就绪，则当前函数立即解除阻塞;
原型：int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,
                          fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);

其中fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds分别为读集合、写集合、其他集合，如果没有用到集合，则对应集合填NULL;

int nfds：三个集合中最大文件描述符+1;

操作集合的函数;
       void FD_CLR(int fd, fd_set *set);         将文件描述符fd从集合中删除
       int  FD_ISSET(int fd, fd_set *set);        判断文件描述符fd是否在集合中;
       void FD_SET(int fd, fd_set *set);         将文件描述符fd添加到集合中
       void FD_ZERO(fd_set *set);                 将文件描述符集合清空

代码实现

#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/select.h>

//打印错误信息的宏函数
#define ERR_MSG(msg)  do{\
	fprintf(stderr,"__%d__",__LINE__);\
	perror(msg);\
}while(0)

#define PORT 8888   //范围为1024~49151
#define IP "192.168.31.74"      //本机IP，用ifconfig查看

int main(int argc, const char *argv[])
{
	//创建流式套接字
	int sfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
	if(sfd < 0)
	{
		ERR_MSG("socket");
		return -1;
	}
	printf("create socket success\n");

	//绑定客户端的地址信息结构体--》非必须绑定
	
	//填充要连接的服务器的地址结构体
	struct sockaddr_in sin;
	sin.sin_family      = AF_INET;
	sin.sin_port        = htons(PORT);    //网络字节序的端口号
	sin.sin_addr.s_addr = inet_addr(IP);  //网络字节序的IP地址

	//连接服务器
	if(connect(sfd,(struct sockaddr*)&sin,sizeof(sin))<0)
	{
		ERR_MSG("connect");
		return -1;
	}

	//创建两个读集合
	fd_set readfds,tempfds;   

	//将集合清空
	FD_ZERO(&tempfds);
	FD_ZERO(&readfds);

	//将0号文件描述符添加到集合
	FD_SET(0,&readfds);

	//将sfd文件描述符添加到集合
	FD_SET(sfd,&readfds);

	//最大描述符
	int maxfd = sfd;

	int select_res = 0;
	char buf[128] = "";
	ssize_t res = 0;
	int i = 0;

	while(1)
	{
		tempfds = readfds;        //保证每次循环中的集合元素的完整性
		//阻塞等待文件描述符有内容可读
		select_res = select(maxfd+1,&tempfds,NULL,NULL,NULL);
		if(select_res < 0)
		{
			ERR_MSG("select");
			return -1;
		}
		else if(0 == select_res)
		{
			fprintf(stderr,"select time out\n");
			break;
		}
		//能运行到当前位置，则说明集合中有文件描述符准备就绪
		//且集合中会只剩下产生事件的文件描述符
		//例如，0号产生事件，则会只剩下0号
		//sfd产生事件，则会只剩下sfd
		//0和sfd同时产生事件，则0和sfd都会被剩下
		//所以只需要判断集合中剩下哪个文件描述符，走对应函数即可
		
		for(i = 0; i<=maxfd; i++)
		{
			//判断0~maxfd的文件描述符在不在集合中
			if(FD_ISSET(i,&tempfds) == 0)
			{
				continue;
			}
			//运行到当前位置，说明i所代表的文件描述符有事件产生
			if(0 == i)             //终端输入事件
			{
				bzero(buf,sizeof(buf));
				//从终端获取信息，存放在buf数组中
				fgets(buf,sizeof(buf),stdin);
				buf[strlen(buf)-1] = 0;
				//将buf数组中存放的信息发送给服务器
				res = send(sfd,buf,sizeof(buf),0);
				if(res < 0)
				{
					ERR_MSG("send");
					return -1;
				}
				fprintf(stderr,"send success\n");
			}
			else if(sfd == i)     //服务器发信事件
			{
				//从套接字中接收服务器送出的信息
				bzero(buf,sizeof(buf));
				res = recv(sfd,buf,sizeof(buf),0);
				if(res < 0)
				{
					ERR_MSG("recv");
					return -1;
				}
				else if(0 == res)
				{
					printf("server is off-line\n");
					break;
				}
				printf("ser:%s\n",buf);
			}
		}
	}
	//关闭文件
	close(sfd);
	return 0;
}