网络编程 IO多路复用 [epoll版] (TCP网络聊天室)

//head.h            头文件

//TcpGrpSer.c     服务器端

//TcpGrpUsr.c     客户端

通过IO多路复用实现服务器在单进程单线程下可以与多个客户端交互

 API

epoll函数

#include<sys/epoll.h>
int epoll_create(int size);
功能：创建一个epoll句柄//创建红黑树根节点
epoll把要监测的事件文件描述符挂载到红黑树上
参数：size 没有意义，但是必须>0
返回值：成功返回根节点对应的文件描述符，失败返回-1int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);
功能:实现对于epoll的控制
参数：
epfd:epoll_create创建的句柄
op：控制方式EPOLL_CTL_ADD:添加要监测的事件文件描述符EPOLL_CTL_MOD：修改epoll检测的事件类型EPOLL_CTL_DEL：将文件描述符从epoll删除
fd:要操作的文件描述符
event:事件结构体
typedef union epoll_data {void        *ptr;int          fd;//使用这个uint32_t     u32;uint64_t     u64;} epoll_data_t;struct epoll_event {uint32_t     events; //EPOLLIN(读) EPOLLOUT（写）epoll_data_t data;        /* User data variable */};
返回值：成功返回0，失败返回-1int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events,int maxevents, int timeout);
功能：阻塞等待准备好的文件描述符
参数：
epfd:epoll句柄
events:存放就绪事件描述符的结构体数组首地址
maxevents:监听的事件最大个数
timeout:超时检测>0:毫秒级检测==0：立即返回-1：不关心是否超时返回值：
>0:准备好的文件描述符的个数
==0：超时
<0:失败

 head.h

#ifndef __HEAD_H__
#define __HEAD_H__#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<math.h>
#include<errno.h>
#include<fcntl.h>
#include<signal.h>#include<sys/stat.h>
#include<sys/wait.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/ipc.h>
#include<sys/msg.h>
#include<sys/shm.h>
#include<sys/time.h>
#include<sys/sem.h>#include<pthread.h>
#include<semaphore.h>#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<sys/select.h>
#include<poll.h>
#include<sys/epoll.h>
#include<sys/fcntl.h>#define NUM 10
#define ERR_MSG(msg)                    \do                                  \{                                   \printf("line: %d\n", __LINE__); \perror(msg);                    \} while (0)#define PORT 6666			// 端口号的网络字节序  1024～49151
#define IP "192.168.250.100" // ifconfig查看本机IP  (ipv4)#endif

TcpGrpSer.c

#include "head.h"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;}// 填充服务器自身的地址信息结构体// 真实的地址信息结构体根据地址族制定AF_INET ;struct sockaddr_in sin;sin.sin_family = AF_INET;			 // 必须填充AF_INETsin.sin_port = htons(PORT);			 // 端口号的网络字节序  1024～49151sin.sin_addr.s_addr = inet_addr(IP); // ifconfig查看本机IPint reuse = 1;if (setsockopt(sfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse, sizeof(reuse)) < 0) // 允许端口快速被重复使用{ERR_MSG("setsockopt");return -1;}// 绑定连接if (bind(sfd, (struct sockaddr *)&sin, sizeof(sin)) < 0){ERR_MSG("bind");return -1;}printf("bind success\n");// 设置监听if (listen(sfd, 128) < 0){ERR_MSG("listen");return -1;}struct epoll_event event;struct epoll_event events[10]; // 存放就绪事件描述符的数组char buf[128] = {0};// 创建epoll句柄int epfd = epoll_create(1);if (epfd < 0){ERR_MSG("epoll_create");exit(-1);}// 添加准备就绪事件进入epoll;event.events = EPOLLIN; // 读事件event.data.fd = sfd;	// 监听套接字放入列表if (epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, sfd, &event) < 0){ERR_MSG("epoll_ctl");exit(-1);}event.events = EPOLLIN; // 读事件event.data.fd = 0;		// 终端输入套接字放入列表if (epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, 0, &event) < 0){ERR_MSG("epoll_ctl");exit(-1);}// 监听事件是否发生int s_res = 0;struct sockaddr_in cin;socklen_t len = sizeof(cin);struct sockaddr_in savcin[1024];int flags[1024] = {0};int newfd = -1;ssize_t res = 0;while (1){// 监测文件描述符是否准备就绪// 如果成功，s_res接收返回的事件个数，就绪的事件存储到events数组中s_res = epoll_wait(epfd, events, 10, -1);if (s_res < 0){ERR_MSG("select");return -1;}// 与客户端通信for (int i = 0; i < s_res; i++){if (events[i].events & EPOLLIN){if (events[i].data.fd == sfd){printf("客户端连技事件\n");newfd = accept(sfd, (struct sockaddr *)&cin, &len);if (newfd < 0){perror("accept");return -1;}savcin[newfd] = cin;flags[newfd] = 1;printf("[%s:%d] 客户端连接成功 newfd = %d __%d__ \n",inet_ntoa(cin.sin_addr), ntohs(cin.sin_port), newfd, __LINE__);event.events = EPOLLIN | EPOLLET; // 读事件event.data.fd = newfd;	// 新套接字放入链表if (epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, newfd, &event) < 0){ERR_MSG("epoll_ctl");exit(-1);}}else if (0 == events[i].data.fd){printf("触发键盘输入事件\n");int sndfd=-1;res=scanf("%d %s",&sndfd,buf);while(getchar() !=10);if(res!=2){printf("请输入正确数据格式：[fd(4~1023)] string\n");continue;}//判断文件是否合法if(flags[i]){printf("sndfd = %d 是非法文件描述符\n",sndfd);continue;}if(send(sndfd,buf,sizeof(buf),0)<0){ERR_MSG("send");}bzero(buf,sizeof(buf));}else{printf("客户端交互事件\n");// res = scanf("%s", buf);// while (getchar() != 10)res = recv(events[i].data.fd, buf, sizeof(buf), 0);if (res < 0){ERR_MSG("send");return -1;}else if (0 == res){printf("[%s:%d] 客户端下线 newfd = %d __%d__ \n",inet_ntoa(savcin[i].sin_addr), ntohs(savcin[i].sin_port), events[i].data.fd, __LINE__);close(i); // 关闭文件描述符flags[i] = 0;}printf("[%s:%d] 客户端 newfd = %d : %s, __%d__ \n",inet_ntoa(savcin[i].sin_addr), ntohs(savcin[i].sin_port), events[i].data.fd, buf, __LINE__);}}}}if (close(sfd) < 0){ERR_MSG("close");return -1;}return 0;
}

TcpGrpUsr.c

#include "head.h"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;}int reuse = 1;if(setsockopt(sfd, SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&reuse,sizeof(reuse)) < 0) //允许端口快速被重复使用{ERR_MSG("setsockopt");return -1;}//填充服务器自身的地址信息结构体//真实的地址信息结构体根据地址族制定AF_INET ; man 7 ipstruct sockaddr_in sin; sin.sin_family      = AF_INET;            //必须填充AF_INETsin.sin_port        = htons(PORT);        //端口号的网络字节序  1024～49151sin.sin_addr.s_addr = inet_addr(IP);      //ifconfig查看本机IPif(connect(sfd,(struct sockaddr *)&sin,sizeof(sin))<0){perror("connect");return -1;}printf("连接成功\n");//创建集合struct pollfd fds[2];fds[0].fd = 0;fds[0].events = POLLIN;fds[1].fd = sfd;fds[1].events = POLLIN;char buf[128]="";int res=0;while(1){//阻塞方式监测集合res = poll(fds,2,-1);if(res < 0){ERR_MSG("poll");return -1;}else if(0 == res){printf("time out...\n");      //超时break;}//判断0文件描述符是否右POLLIN事件if((fds[0].revents & POLLIN)){fgets(buf,sizeof(buf),stdin);buf[strlen(buf)-1] = 0;if(send(sfd,buf,sizeof(buf),0) < 0){ERR_MSG("send");return -1;}printf("发送成功\n");}//判断sfd文件描述符是否右POLLIN事件if(fds[1].revents & POLLIN){//接收数据bzero(buf,sizeof(buf));res = recv(sfd,buf,sizeof(buf),0);if(res<0){ERR_MSG("recv");return -1;}else if(res == 0){printf("[%s:%d] 服务器下线__%d__ \n",\inet_ntoa(sin.sin_addr),ntohs(sin.sin_port),__LINE__);break;}printf("[%s:%d] cfd = %d : %s__%d__ \n",\inet_ntoa(sin.sin_addr),ntohs(sin.sin_port),sfd,buf,__LINE__);}	}if(close(sfd)<0){ERR_MSG("close");return -1;}return 0;
}