Linux网络编程：tcp并发服务器（I/O复用之select）

与多线程、多进程相比，I/O复用最大的优势是系统开销小，系统不需要建立新的进程或者线程，也不必维护这些线程和进程。

代码示例：

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

#define SERV_PORT 8080
#define LIST 20                //服务器最大接受连接
#define MAX_FD 10              //FD_SET支持描述符数量

int main(int argc, char *argv[])
{
 int sockfd;
 int err;
 int i;
 int connfd;
 int fd_all[MAX_FD]; //保存所有描述符，用于select调用后，判断哪个可读
 
 //下面两个备份原因是select调用后，会发生变化，再次调用select前，需要重新赋值
 fd_set fd_read;    //FD_SET数据备份
    fd_set fd_select;  //用于select

struct timeval timeout;        //超时时间备份
 struct timeval timeout_select;  //用于select
 
 struct sockaddr_in serv_addr;  //服务器地址
 struct sockaddr_in cli_addr;    //客户端地址
 socklen_t serv_len;
 socklen_t cli_len;
 
 //超时时间设置
 timeout.tv_sec = 10;
 timeout.tv_usec = 0;
 
 //创建TCP套接字
 sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
 if(sockfd < 0)
 {
  perror("fail to socket");
  exit(1);
 }
 
 // 配置本地地址
 memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
 serv_addr.sin_family = AF_INET;   // ipv4
 serv_addr.sin_port = htons(SERV_PORT); // 端口， 8080
 serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // ip

serv_len = sizeof(serv_addr);
 
 // 绑定
 err = bind(sockfd, (struct sockaddr *)&serv_addr, serv_len);
 if(err < 0)
 {
  perror("fail to bind");
  exit(1);
 }

// 监听
 err = listen(sockfd, LIST);
 if(err < 0)
 {
  perror("fail to listen");
  exit(1);
 }
 
 //初始化fd_all数组
 memset(fd_all, -1, sizeof(fd_all));

fd_all[0] = sockfd;  //第一个为监听套接字
 
 FD_ZERO(&fd_read); // 清空
 FD_SET(sockfd, &fd_read);  //将监听套接字加入fd_read

int maxfd = fd_all[0];  //监听的最大套接字
 
 while(1){
 
  // 每次都需要重新赋值，fd_select，timeout_select每次都会变
        fd_select = fd_read;
        timeout_select = timeout;
 
  // 检测监听套接字是否可读，没有可读，此函数会阻塞
  // 只要有客户连接，或断开连接，select()都会往下执行
  err = select(maxfd+1, &fd_select, NULL, NULL, NULL);
  //err = select(maxfd+1, &fd_select, NULL, NULL, (struct timeval *)&timeout_select);
  if(err < 0)
  {
    perror("fail to select");
    exit(1);
  }

if(err == 0){
            printf("timeout\n");
  }
 
  // 检测监听套接字是否可读
  if( FD_ISSET(sockfd, &fd_select) ){//可读，证明有新客户端连接服务器
   
            cli_len = sizeof(cli_addr);
   
   // 取出已经完成的连接
   connfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&cli_addr, &cli_len);
   if(connfd < 0)
   {
    perror("fail to accept");
    exit(1);
   }
   
   // 打印客户端的 ip 和端口
   char cli_ip[INET_ADDRSTRLEN] = {0};
   inet_ntop(AF_INET, &cli_addr.sin_addr, cli_ip, INET_ADDRSTRLEN);
   printf("----------------------------------------------\n");
   printf("client ip=%s,port=%d\n", cli_ip,ntohs(cli_addr.sin_port));
   
   // 将新连接套接字加入 fd_all 及 fd_read
   for(i=0; i < MAX_FD; i++){
    if(fd_all[i] != -1){
     continue;
    }else{
     fd_all[i] = connfd;
     printf("client fd_all[%d] join\n", i);
     break;
    }
   }
   
   FD_SET(connfd, &fd_read);
   
   if(maxfd < connfd)
   {
    maxfd = connfd;  //更新maxfd
   }
 
  }
 
  //从1开始查看连接套接字是否可读，因为上面已经处理过0（sockfd）
  for(i=1; i < maxfd; i++){
   if(FD_ISSET(fd_all[i], &fd_select)){
    printf("fd_all[%d] is ok\n", i);
   
    char buf[1024]={0};  //读写缓冲区
    int num = read(fd_all[i], buf, 1024);
    if(num > 0){