单线程实现同时监听多个端口(windows平台c++代码)

  多年前开发了一套网络库,底层实现采用IOCP(完成端口)。该库已在公司多个程序中应用;经过多次修改,长时间检验,已经非常稳定高效。

最近把以前的代码梳理了一下,又加进了一些新的思路。代码结构更加合理,性能也有所提升。打算将该库一些的知识点写出来,以供参考。

服务端要在多个端口监听,这种场合并不多见。但作为一个完善的网络库,似乎有必要支持此功能的。

传统实现方法

  如果监听端口个数很少,也可以采用传统的方法。因为accept函数是阻塞的,所以要实现在n个端口监听,就需要n个线程。如果监听端口个数不多,这也不是多大问题。如果监听端口多达几十个,这种方法就有些不妥。线程也是一种资源,线程过多占用资源会增加;也会导致系统负担加重。

更可行的实现方法

  实现方法有些曲折,需要一步一步分析;基本的原理就是将socket句柄与事件(event)相关联。Windows有相关的函数可以对多个事件监听,当某个事件被触发,就知道相应的socket有事件到达。可以对该socket做accept,因为已经确定该socket有事件了,所以accept函数会立即返回。这样就达到对多个端口同时监听的目的。

1)生成socket,并与某个端口绑定

struct LISTEN_SOCKET_INFO { UINT16 listenPort; //监听端口 SOCKET listenSocket;//句柄 WSAEVENT netEvent; //socket对应事件 }; int IocpAccept::CreateListenInfo() { //m_listListenPort存储要监听的端口;总个数不超过64个 std::vector<UINT16>::iterator pos = m_listListenPort.begin(); for (;pos != m_listListenPort.end();++pos) { //生成socket UINT16 listenPort = *pos; LISTEN_SOCKET_INFO socketInfo; socketInfo.listenSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); socketInfo.listenPort = listenPort; //绑定端口 sockaddr_in InetAddr; InetAddr.sin_family = AF_INET; InetAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); InetAddr.sin_port = htons(listenPort); int ret = bind(socketInfo.listenSocket, (SOCKADDR *)&InetAddr, sizeof(InetAddr)); if (SOCKET_ERROR == ret) { ::closesocket(socketInfo.listenSocket); //绑定失败 continue; } //生成事件 socketInfo.netEvent = WSACreateEvent(); //将socket句柄与事件关联起来。只监视socket的accept和close消息 ret = WSAEventSelect(socketInfo.listenSocket, socketInfo.netEvent, FD_ACCEPT | FD_CLOSE); if (SOCKET_ERROR == ret) { ::closesocket(socketInfo.listenSocket); continue; } // 启动监听 ret = listen(socketInfo.listenSocket, 1000); if (SOCKET_ERROR == ret) { ::closesocket(socketInfo.listenSocket); continue; } m_listListenInfo.push_back(socketInfo); } return 0; }

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