01P-復(fù)習(xí)-Linux網(wǎng)絡(luò)編程

02P-信號量生產(chǎn)者復(fù)習(xí)

03P-協(xié)議
協(xié)議：
一組規(guī)則。

04P-7層模型和4層模型及代表協(xié)議
分層模型結(jié)構(gòu)：

OSI七層模型： 物、數(shù)、網(wǎng)、傳、會、表、應(yīng)TCP/IP 4層模型：網(wǎng)（鏈路層/網(wǎng)絡(luò)接口層）、網(wǎng)、傳、應(yīng)應(yīng)用層：http、ftp、nfs、ssh、telnet。。。傳輸層：TCP、UDP網(wǎng)絡(luò)層：IP、ICMP、IGMP鏈路層：以太網(wǎng)幀協(xié)議、ARP

05P-網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)封裝流程

網(wǎng)絡(luò)傳輸流程：

數(shù)據(jù)沒有封裝之前，是不能在網(wǎng)絡(luò)中傳遞。數(shù)據(jù)-》應(yīng)用層-》傳輸層-》網(wǎng)絡(luò)層-》鏈路層 --- 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

06P-以太網(wǎng)幀和ARP請求

以太網(wǎng)幀協(xié)議：

ARP協(xié)議：根據(jù) Ip 地址獲取 mac 地址。以太網(wǎng)幀協(xié)議：根據(jù)mac地址，完成數(shù)據(jù)包傳輸。

07P-IP協(xié)議
IP協(xié)議：

版本： IPv4、IPv6 -- 4位TTL： time to live 。 設(shè)置數(shù)據(jù)包在路由節(jié)點中的跳轉(zhuǎn)上限。每經(jīng)過一個路由節(jié)點，該值-1， 減為0的路由，有義務(wù)將該數(shù)據(jù)包丟棄源IP： 32位。--- 4字節(jié) 192.168.1.108 --- 點分十進(jìn)制 IP地址（string） --- 二進(jìn)制 目的IP：32位。--- 4字節(jié)

08P-端口號和UDP協(xié)議
UDP：
16位：源端口號。 2^16 = 65536

16位：目的端口號。

IP地址：可以在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，唯一標(biāo)識一臺主機(jī)。

端口號：可以網(wǎng)絡(luò)的一臺主機(jī)上，唯一標(biāo)識一個進(jìn)程。

ip地址+端口號：可以在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，唯一標(biāo)識一個進(jìn)程。

09P-TCP協(xié)議
TCP協(xié)議：

16位：源端口號。 2^16 = 65536 16位：目的端口號。32序號;32確認(rèn)序號。 6個標(biāo)志位。16位窗口大小。 2^16 = 65536

10P-BS和CS模型對比
c/s模型：

client-server

b/s模型：

browser-serverC/S B/S優(yōu)點： 緩存大量數(shù)據(jù)、協(xié)議選擇靈活 安全性、跨平臺、開發(fā)工作量較小速度快缺點： 安全性、跨平臺、開發(fā)工作量較大 不能緩存大量數(shù)據(jù)、嚴(yán)格遵守 http

11P-套接字
網(wǎng)絡(luò)套接字： socket

一個文件描述符指向一個套接字（該套接字內(nèi)部由內(nèi)核借助兩個緩沖區(qū)實現(xiàn)。）在通信過程中， 套接字一定是成對出現(xiàn)的。

12P-回顧

13P-網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序
網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序：

小端法：（pc本地存儲） 高位存高地址。地位存低地址。 int a = 0x12345678大端法：（網(wǎng)絡(luò)存儲） 高位存低地址。地位存高地址。htonl --> 本地--》網(wǎng)絡(luò) （IP） 192.168.1.11 --> string --> atoi --> int --> htonl --> 網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序htons --> 本地--》網(wǎng)絡(luò) (port)ntohl --> 網(wǎng)絡(luò)--》 本地（IP）ntohs --> 網(wǎng)絡(luò)--》 本地（Port）

14P-IP地址轉(zhuǎn)換函數(shù)
IP地址轉(zhuǎn)換函數(shù)：

int inet_pton(int af, const char *src, void *dst); 本地字節(jié)序（string IP） ---> 網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序af：AF_INET、AF_INET6src：傳入，IP地址（點分十進(jìn)制）dst：傳出，轉(zhuǎn)換后的 網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序的 IP地址。 返回值：成功： 1異常： 0， 說明src指向的不是一個有效的ip地址。失敗：-1const char *inet_ntop(int af, const void *src, char *dst, socklen_t size); 網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序 ---> 本地字節(jié)序（string IP）af：AF_INET、AF_INET6src: 網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序IP地址dst：本地字節(jié)序（string IP）size： dst 的大小。返回值： 成功：dst。 失敗：NULL

15P-sockaddr地址結(jié)構(gòu)

sockaddr地址結(jié)構(gòu)： IP + port --> 在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中唯一標(biāo)識一個進(jìn)程。

struct sockaddr_in addr;addr.sin_family = AF_INET/AF_INET6 man 7 ipaddr.sin_port = htons(9527);int dst;inet_pton(AF_INET, "192.157.22.45", (void *)&dst);addr.sin_addr.s_addr = dst;【*】addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); 取出系統(tǒng)中有效的任意IP地址。二進(jìn)制類型。bind(fd, (struct sockaddr *)&addr, size);

16P-socket模型創(chuàng)建流程分析

17P-socket和bind
socket函數(shù)：

#include <sys/socket.h>int socket(int domain, int type, int protocol); 創(chuàng)建一個 套接字domain：AF_INET、AF_INET6、AF_UNIXtype：SOCK_STREAM、SOCK_DGRAMprotocol: 0 返回值：成功： 新套接字所對應(yīng)文件描述符失敗: -1 errno

#include <arpa/inet.h>

int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen); 給socket綁定一個 地址結(jié)構(gòu) (IP+port)sockfd: socket 函數(shù)返回值struct sockaddr_in addr;addr.sin_family = AF_INET;addr.sin_port = htons(8888);addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);addr: 傳入?yún)?shù)(struct sockaddr *)&addraddrlen: sizeof(addr) 地址結(jié)構(gòu)的大小。返回值：成功：0失敗：-1 errno

18P-listen和accept
int listen(int sockfd, int backlog); 設(shè)置同時與服務(wù)器建立連接的上限數(shù)。（同時進(jìn)行3次握手的客戶端數(shù)量）

sockfd: socket 函數(shù)返回值backlog：上限數(shù)值。最大值 128.返回值：成功：0失敗：-1 errno

int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen); 阻塞等待客戶端建立連接，成功的話，返回一個與客戶端成功連接的socket文件描述符。

sockfd: socket 函數(shù)返回值addr：傳出參數(shù)。成功與服務(wù)器建立連接的那個客戶端的地址結(jié)構(gòu)（IP+port）socklen_t clit_addr_len = sizeof(addr);addrlen：傳入傳出。 &clit_addr_len入：addr的大小。 出：客戶端addr實際大小。返回值：成功：能與客戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的 socket 對應(yīng)的文件描述。失敗： -1 ， errno

19P-connect
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen); 使用現(xiàn)有的 socket 與服務(wù)器建立連接

sockfd： socket 函數(shù)返回值struct sockaddr_in srv_addr; // 服務(wù)器地址結(jié)構(gòu)srv_addr.sin_family = AF_INET;srv_addr.sin_port = 9527 跟服務(wù)器bind時設(shè)定的 port 完全一致。inet_pton(AF_INET, "服務(wù)器的IP地址"，&srv_adrr.sin_addr.s_addr);addr：傳入?yún)?shù)。服務(wù)器的地址結(jié)構(gòu)addrlen：服務(wù)器的地址結(jié)構(gòu)的大小返回值：成功：0失敗：-1 errno如果不使用bind綁定客戶端地址結(jié)構(gòu), 采用"隱式綁定".

20P-CS模型的TCP通信分析
TCP通信流程分析:

server:1. socket() 創(chuàng)建socket2. bind() 綁定服務(wù)器地址結(jié)構(gòu)3. listen() 設(shè)置監(jiān)聽上限4. accept() 阻塞監(jiān)聽客戶端連接5. read(fd) 讀socket獲取客戶端數(shù)據(jù)6. 小--大寫 toupper()7. write(fd)8. close();client:1. socket() 創(chuàng)建socket2. connect(); 與服務(wù)器建立連接3. write() 寫數(shù)據(jù)到 socket4. read() 讀轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)。5. 顯示讀取結(jié)果6. close()

21P-server的實現(xiàn)
代碼如下：

#include <stdio.h>

#include <ctype.h>

#include <sys/socket.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#include <unistd.h>

#include <errno.h>

#include <pthread.h>

#define SERV_PORT 9527

void sys_err(const char *str)

{

perror(str);

exit(1);

}

int main(int argc, char *argv[])

{

int lfd = 0, cfd = 0;

int ret, i;

char buf[BUFSIZ], client_IP[1024];

struct sockaddr_in serv_addr, clit_addr; // 定義服務(wù)器地址結(jié)構(gòu) 和 客戶端地址結(jié)構(gòu)

socklen_t clit_addr_len; // 客戶端地址結(jié)構(gòu)大小

serv_addr.sin_family = AF_INET; // IPv4

serv_addr.sin_port = htons(SERV_PORT); // 轉(zhuǎn)為網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序的 端口號

serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // 獲取本機(jī)任意有效IP

lfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); //創(chuàng)建一個 socket

if (lfd == -1) {

sys_err("socket error");

}

bind(lfd, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr));//給服務(wù)器socket綁定地址結(jié)構(gòu)（IP+port)

listen(lfd, 128); // 設(shè)置監(jiān)聽上限

clit_addr_len = sizeof(clit_addr); // 獲取客戶端地址結(jié)構(gòu)大小

cfd = accept(lfd, (struct sockaddr *)&clit_addr, &clit_addr_len); // 阻塞等待客戶端連接請求

if (cfd == -1)

sys_err("accept error");

printf("client ip:%s port:%d\n",

inet_ntop(AF_INET, &clit_addr.sin_addr.s_addr, client_IP, sizeof(client_IP)),

ntohs(clit_addr.sin_port)); // 根據(jù)accept傳出參數(shù)，獲取客戶端 ip 和 port

while (1) {

ret = read(cfd, buf, sizeof(buf)); // 讀客戶端數(shù)據(jù)

write(STDOUT_FILENO, buf, ret); // 寫到屏幕查看

for (i = 0; i < ret; i++) // 小寫 -- 大寫

buf[i] = toupper(buf[i]);

write(cfd, buf, ret); // 將大寫，寫回給客戶端。

}

close(lfd);

close(cfd);

return 0;

}

編譯測試，結(jié)果如下：

22P-獲取客戶端地址結(jié)構(gòu)
cfd = accept(lfd, (struct sockaddr *)&clit_addr, &clit_addr_len);
accept函數(shù)中的clit_addr傳出的就是客戶端地址結(jié)構(gòu)，IP+port

于是，在代碼中增加此段代碼，可獲取客戶端信息：
printf(“client ip:%s port:%d\n”,
inet_ntop(AF_INET,&clit_addr.sin_addr.s_addr, client_IP, sizeof(client_IP)),
ntohs(clit_addr.sin_port));

上一節(jié)代碼中已經(jīng)有這段代碼，這里就不再跑一遍了。

23P-client的實現(xiàn)

#include <stdio.h>

#include <sys/socket.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#include <unistd.h>

#include <errno.h>

#include <pthread.h>

#define SERV_PORT 9527

void sys_err(const char *str)

{

perror(str);

exit(1);

}

int main(int argc, char *argv[])

{

int cfd;

int conter = 10;

char buf[BUFSIZ];

struct sockaddr_in serv_addr; //服務(wù)器地址結(jié)構(gòu)

serv_addr.sin_family = AF_INET;

serv_addr.sin_port = htons(SERV_PORT);

//inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv_addr.sin_addr.s_addr);

inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv_addr.sin_addr);

cfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

if (cfd == -1)

sys_err("socket error");

int ret = connect(cfd, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr));

if (ret != 0)

sys_err("connect err");

while (--conter) {

write(cfd, "hello\n", 6);

ret = read(cfd, buf, sizeof(buf));

write(STDOUT_FILENO, buf, ret);

sleep(1);

}

close(cfd);

return 0;

}

編譯運行，結(jié)果如下：

這里遇到過一個問題，如果之前運行server，用Ctrl+z終止進(jìn)程，ps aux列表里會有服務(wù)器進(jìn)程殘留，這個會影響當(dāng)前服務(wù)器。解決方法是kill掉這些服務(wù)器進(jìn)程。不然端口被占用，當(dāng)前運行的服務(wù)器進(jìn)程接收不到東西，沒有回顯。

24P-總結(jié)

協(xié)議：
一組規(guī)則。

分層模型結(jié)構(gòu)：

OSI七層模型： 物、數(shù)、網(wǎng)、傳、會、表、應(yīng)TCP/IP 4層模型：網(wǎng)（鏈路層/網(wǎng)絡(luò)接口層）、網(wǎng)、傳、應(yīng)應(yīng)用層：http、ftp、nfs、ssh、telnet。。。傳輸層：TCP、UDP網(wǎng)絡(luò)層：IP、ICMP、IGMP鏈路層：以太網(wǎng)幀協(xié)議、ARP

c/s模型：

client-server

b/s模型：

browser-serverC/S B/S優(yōu)點： 緩存大量數(shù)據(jù)、協(xié)議選擇靈活 安全性、跨平臺、開發(fā)工作量較小速度快缺點： 安全性、跨平臺、開發(fā)工作量較大 不能緩存大量數(shù)據(jù)、嚴(yán)格遵守 http

網(wǎng)絡(luò)傳輸流程：

數(shù)據(jù)沒有封裝之前，是不能在網(wǎng)絡(luò)中傳遞。數(shù)據(jù)-》應(yīng)用層-》傳輸層-》網(wǎng)絡(luò)層-》鏈路層 --- 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

以太網(wǎng)幀協(xié)議：

ARP協(xié)議：根據(jù) Ip 地址獲取 mac 地址。以太網(wǎng)幀協(xié)議：根據(jù)mac地址，完成數(shù)據(jù)包傳輸。

IP協(xié)議：

版本： IPv4、IPv6 -- 4位TTL： time to live 。 設(shè)置數(shù)據(jù)包在路由節(jié)點中的跳轉(zhuǎn)上限。每經(jīng)過一個路由節(jié)點，該值-1， 減為0的路由，有義務(wù)將該數(shù)據(jù)包丟棄源IP： 32位。--- 4字節(jié) 192.168.1.108 --- 點分十進(jìn)制 IP地址（string） --- 二進(jìn)制 目的IP：32位。--- 4字節(jié)

IP地址：可以在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，唯一標(biāo)識一臺主機(jī)。

端口號：可以網(wǎng)絡(luò)的一臺主機(jī)上，唯一標(biāo)識一個進(jìn)程。

ip地址+端口號：可以在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，唯一標(biāo)識一個進(jìn)程。

UDP：
16位：源端口號。 2^16 = 65536

16位：目的端口號。

TCP協(xié)議：

16位：源端口號。 2^16 = 65536 16位：目的端口號。32序號;32確認(rèn)序號。 6個標(biāo)志位。16位窗口大小。 2^16 = 65536

網(wǎng)絡(luò)套接字： socket

一個文件描述符指向一個套接字（該套接字內(nèi)部由內(nèi)核借助兩個緩沖區(qū)實現(xiàn)。）在通信過程中， 套接字一定是成對出現(xiàn)的。

網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序：

小端法：（pc本地存儲） 高位存高地址。地位存低地址。 int a = 0x12345678大端法：（網(wǎng)絡(luò)存儲） 高位存低地址。地位存高地址。htonl --> 本地--》網(wǎng)絡(luò) （IP） 192.168.1.11 --> string --> atoi --> int --> htonl --> 網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序htons --> 本地--》網(wǎng)絡(luò) (port)ntohl --> 網(wǎng)絡(luò)--》 本地（IP）ntohs --> 網(wǎng)絡(luò)--》 本地（Port）

IP地址轉(zhuǎn)換函數(shù)：

int inet_pton(int af, const char *src, void *dst); 本地字節(jié)序（string IP） ---> 網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序af：AF_INET、AF_INET6src：傳入，IP地址（點分十進(jìn)制）dst：傳出，轉(zhuǎn)換后的 網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序的 IP地址。 返回值：成功： 1異常： 0， 說明src指向的不是一個有效的ip地址。失敗：-1const char *inet_ntop(int af, const void *src, char *dst, socklen_t size); 網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序 ---> 本地字節(jié)序（string IP）af：AF_INET、AF_INET6src: 網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序IP地址dst：本地字節(jié)序（string IP）size： dst 的大小。返回值： 成功：dst。 失敗：NULL

sockaddr地址結(jié)構(gòu)： IP + port --> 在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中唯一標(biāo)識一個進(jìn)程。

struct sockaddr_in addr;addr.sin_family = AF_INET/AF_INET6 man 7 ipaddr.sin_port = htons(9527);int dst;inet_pton(AF_INET, "192.157.22.45", (void *)&dst);addr.sin_addr.s_addr = dst;【*】addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); 取出系統(tǒng)中有效的任意IP地址。二進(jìn)制類型。bind(fd, (struct sockaddr *)&addr, size);

socket函數(shù)：

#include <sys/socket.h>int socket(int domain, int type, int protocol); 創(chuàng)建一個 套接字domain：AF_INET、AF_INET6、AF_UNIXtype：SOCK_STREAM、SOCK_DGRAMprotocol: 0 返回值：成功： 新套接字所對應(yīng)文件描述符失敗: -1 errno#include <arpa/inet.h>int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen); 給socket綁定一個 地址結(jié)構(gòu) (IP+port)sockfd: socket 函數(shù)返回值struct sockaddr_in addr;addr.sin_family = AF_INET;addr.sin_port = htons(8888);addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);addr: 傳入?yún)?shù)(struct sockaddr *)&addraddrlen: sizeof(addr) 地址結(jié)構(gòu)的大小。返回值：成功：0失敗：-1 errnoint listen(int sockfd, int backlog); 設(shè)置同時與服務(wù)器建立連接的上限數(shù)。（同時進(jìn)行3次握手的客戶端數(shù)量）sockfd: socket 函數(shù)返回值backlog：上限數(shù)值。最大值 128.返回值：成功：0失敗：-1 errno int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen); 阻塞等待客戶端建立連接，成功的話，返回一個與客戶端成功連接的socket文件描述符。sockfd: socket 函數(shù)返回值addr：傳出參數(shù)。成功與服務(wù)器建立連接的那個客戶端的地址結(jié)構(gòu)（IP+port）socklen_t clit_addr_len = sizeof(addr);addrlen：傳入傳出。 &clit_addr_len入：addr的大小。 出：客戶端addr實際大小。返回值：成功：能與客戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的 socket 對應(yīng)的文件描述。失敗： -1 ， errnoint connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen); 使用現(xiàn)有的 socket 與服務(wù)器建立連接sockfd： socket 函數(shù)返回值struct sockaddr_in srv_addr; // 服務(wù)器地址結(jié)構(gòu)srv_addr.sin_family = AF_INET;srv_addr.sin_port = 9527 跟服務(wù)器bind時設(shè)定的 port 完全一致。inet_pton(AF_INET, "服務(wù)器的IP地址"，&srv_adrr.sin_addr.s_addr);addr：傳入?yún)?shù)。服務(wù)器的地址結(jié)構(gòu)addrlen：服務(wù)器的地址結(jié)構(gòu)的大小返回值：成功：0失敗：-1 errno如果不使用bind綁定客戶端地址結(jié)構(gòu), 采用"隱式綁定".

TCP通信流程分析:

server:1. socket() 創(chuàng)建socket2. bind() 綁定服務(wù)器地址結(jié)構(gòu)3. listen() 設(shè)置監(jiān)聽上限4. accept() 阻塞監(jiān)聽客戶端連接5. read(fd) 讀socket獲取客戶端數(shù)據(jù)6. 小--大寫 toupper()7. write(fd)8. close();client:1. socket() 創(chuàng)建socket2. connect(); 與服務(wù)器建立連接3. write() 寫數(shù)據(jù)到 socket4. read() 讀轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)。5. 顯示讀取結(jié)果6. close()

25P-復(fù)習(xí)

26P-三次握手建立連接

27P-數(shù)據(jù)通信

并不是一次發(fā)送，一次應(yīng)答。也可以批量應(yīng)答

28P-四次握手關(guān)閉連接

29P-半關(guān)閉補(bǔ)充說明
這里其實就是想說明，完成兩次揮手后，不是說兩端的連接斷開了，主動端關(guān)閉了寫緩沖區(qū)，不能再向?qū)Χ税l(fā)送數(shù)據(jù)，被動端關(guān)閉了讀緩沖區(qū)，不能再從對端讀取數(shù)據(jù)。然而主動端還是能夠讀取對端發(fā)來的數(shù)據(jù)。

30P-滑動窗口和TCP數(shù)據(jù)包格式

滑動窗口：

發(fā)送給連接對端，本端的緩沖區(qū)大小（實時），保證數(shù)據(jù)不會丟失。

31P-通信時序與代碼對應(yīng)關(guān)系

32P-TCP通信時序總結(jié)
三次握手：

主動發(fā)起連接請求端，發(fā)送 SYN 標(biāo)志位，請求建立連接。 攜帶序號號、數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)(0)、滑動窗口大小。被動接受連接請求端，發(fā)送 ACK 標(biāo)志位，同時攜帶 SYN 請求標(biāo)志位。攜帶序號、確認(rèn)序號、數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)(0)、滑動窗口大小。主動發(fā)起連接請求端，發(fā)送 ACK 標(biāo)志位，應(yīng)答服務(wù)器連接請求。攜帶確認(rèn)序號。

四次揮手：

主動關(guān)閉連接請求端， 發(fā)送 FIN 標(biāo)志位。 被動關(guān)閉連接請求端， 應(yīng)答 ACK 標(biāo)志位。 ----- 半關(guān)閉完成。被動關(guān)閉連接請求端， 發(fā)送 FIN 標(biāo)志位。主動關(guān)閉連接請求端， 應(yīng)答 ACK 標(biāo)志位。 ----- 連接全部關(guān)閉

滑動窗口：

發(fā)送給連接對端，本端的緩沖區(qū)大小（實時），保證數(shù)據(jù)不會丟失。

33P-錯誤處理函數(shù)的封裝思路
wrap.h文件如下，就是包裹函數(shù)的聲明

#ifndef _WRAP_H

#define _WRAP_H

void perr_exit(const char *s);

int Accept(int fd, struct sockaddr *sa, socklen_t *salenptr);

int Bind(int fd, const struct sockaddr *sa, socklen_t salen);

int Connect(int fd, const struct sockaddr *sa, socklen_t salen);

int Listen(int fd, int backlog);

int Socket(int family, int type, int protocol);

ssize_t Read(int fd, void *ptr, size_t nbytes);

ssize_t Write(int fd, const void *ptr, size_t nbytes);

int Close(int fd);

ssize_t Readn(int fd, void *vptr, size_t n);

ssize_t Writen(int fd, const void *vptr, size_t n);

ssize_t my_read(int fd, char *ptr);

ssize_t Readline(int fd, void *vptr, size_t maxlen);

#endif

wrap.c隨便取一部分，如下，就是包裹函數(shù)的代碼：

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

#include <errno.h>

#include <sys/socket.h>

void perr_exit(const char *s)

{

perror(s);

exit(-1);

}

int Accept(int fd, struct sockaddr *sa, socklen_t *salenptr)

{

int n;

again:

if ((n = accept(fd, sa, salenptr)) < 0) {

if ((errno == ECONNABORTED) || (errno == EINTR))

goto again;

else

perr_exit("accept error");

}

return n;

}

int Bind(int fd, const struct sockaddr *sa, socklen_t salen)

{

int n;

if ((n = bind(fd, sa, salen)) < 0)

perr_exit("bind error");

return n;

}

這里原函數(shù)和包裹函數(shù)的函數(shù)名差異只有首字母大寫，這是因為man page對字母大小寫不敏感，同名的包裹函數(shù)一樣可以跳轉(zhuǎn)至man page

34P-錯誤處理函數(shù)封裝
就是重新包裹需要檢查返回值的函數(shù)，讓代碼不那么肥胖。

35P-封裝思想總結(jié)和readn、readline封裝思想說明
錯誤處理函數(shù)：

封裝目的： 在 server.c 編程過程中突出邏輯，將出錯處理與邏輯分開，可以直接跳轉(zhuǎn)man手冊。【wrap.c】 【wrap.h】存放網(wǎng)絡(luò)通信相關(guān)常用 自定義函數(shù) 存放 網(wǎng)絡(luò)通信相關(guān)常用 自定義函數(shù)原型(聲明)。命名方式：系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)首字符大寫, 方便查看man手冊如：Listen()、Accept();函數(shù)功能：調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)，處理出錯場景。在 server.c 和 client.c 中調(diào)用 自定義函數(shù)聯(lián)合編譯 server.c 和 wrap.c 生成 serverclient.c 和 wrap.c 生成 client

readn：
讀 N 個字節(jié)

readline：

讀一行

36P-中午復(fù)習(xí)
三次握手：

主動發(fā)起連接請求端，發(fā)送 SYN 標(biāo)志位，請求建立連接。 攜帶序號號、數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)(0)、滑動窗口大小。被動接受連接請求端，發(fā)送 ACK 標(biāo)志位，同時攜帶 SYN 請求標(biāo)志位。攜帶序號、確認(rèn)序號、數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)(0)、滑動窗口大小。主動發(fā)起連接請求端，發(fā)送 ACK 標(biāo)志位，應(yīng)答服務(wù)器連接請求。攜帶確認(rèn)序號。

四次揮手：

主動關(guān)閉連接請求端， 發(fā)送 FIN 標(biāo)志位。 被動關(guān)閉連接請求端， 應(yīng)答 ACK 標(biāo)志位。 ----- 半關(guān)閉完成。被動關(guān)閉連接請求端， 發(fā)送 FIN 標(biāo)志位。主動關(guān)閉連接請求端， 應(yīng)答 ACK 標(biāo)志位。 ----- 連接全部關(guān)閉

滑動窗口：

發(fā)送給連接對端，本端的緩沖區(qū)大小（實時），保證數(shù)據(jù)不會丟失。

錯誤處理函數(shù)：

封裝目的： 在 server.c 編程過程中突出邏輯，將出錯處理與邏輯分開，可以直接跳轉(zhuǎn)man手冊。【wrap.c】 【wrap.h】存放網(wǎng)絡(luò)通信相關(guān)常用 自定義函數(shù) 存放 網(wǎng)絡(luò)通信相關(guān)常用 自定義函數(shù)原型(聲明)。命名方式：系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)首字符大寫, 方便查看man手冊如：Listen()、Accept();函數(shù)功能：調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)，處理出錯場景。在 server.c 和 client.c 中調(diào)用 自定義函數(shù)聯(lián)合編譯 server.c 和 wrap.c 生成 serverclient.c 和 wrap.c 生成 client

readn：
讀 N 個字節(jié)

readline：

讀一行

read 函數(shù)的返回值：

1. > 0 實際讀到的字節(jié)數(shù)2. = 0 已經(jīng)讀到結(jié)尾（對端已經(jīng)關(guān)閉）【 ！重 ！點 ！】3. -1 應(yīng)進(jìn)一步判斷errno的值：errno = EAGAIN or EWOULDBLOCK: 設(shè)置了非阻塞方式 讀。 沒有數(shù)據(jù)到達(dá)。 errno = EINTR 慢速系統(tǒng)調(diào)用被 中斷。errno = “其他情況” 異常。

37P-多進(jìn)程并發(fā)服務(wù)器思路分析
1. Socket(); 創(chuàng)建 監(jiān)聽套接字 lfd
2. Bind() 綁定地址結(jié)構(gòu) Strcut scokaddr_in addr;
3. Listen();
4. while (1) {

cfd = Accpet(); 接收客戶端連接請求。pid = fork();if (pid == 0){ 子進(jìn)程 read(cfd) --- 小-》大 --- write(cfd)close(lfd) 關(guān)閉用于建立連接的套接字 lfdread()小--大write()} else if （pid > 0） { close(cfd); 關(guān)閉用于與客戶端通信的套接字 cfd contiue;}}5. 子進(jìn)程：close(lfd)read()小--大write() 父進(jìn)程：close(cfd);注冊信號捕捉函數(shù)： SIGCHLD在回調(diào)函數(shù)中， 完成子進(jìn)程回收while （waitpid()）;

38P-多線程并發(fā)服務(wù)器分析
多線程并發(fā)服務(wù)器： server.c

1. Socket(); 創(chuàng)建 監(jiān)聽套接字 lfd2. Bind() 綁定地址結(jié)構(gòu) Strcut scokaddr_in addr;3. Listen(); 4. while (1) { cfd = Accept(lfd, );pthread_create(&tid, NULL, tfn, (void *)cfd);pthread_detach(tid); // pthead_join(tid, void **); 新線程---專用于回收子線程。}5. 子線程：void *tfn(void *arg) {// close(lfd) 不能關(guān)閉。 主線程要使用lfdread(cfd)小--大write(cfd)pthread_exit（(void *)10）; }

39P-多進(jìn)程并發(fā)服務(wù)器實現(xiàn)
第一個版本的代碼如下：

#include <stdio.h>

#include <ctype.h>

#include <stdlib.h>

#include <sys/wait.h>

#include <string.h>

#include <strings.h>

#include <unistd.h>

#include <errno.h>

#include <signal.h>

#include <sys/socket.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <pthread.h>

#include “wrap.h”

#define SRV_PORT 9999

int main(int argc, char *argv[])

{

int lfd, cfd;

pid_t pid;

struct sockaddr_in srv_addr, clt_addr;

socklen_t clt_addr_len;

char buf[BUFSIZ];

int ret, i;

//memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr)); // 將地址結(jié)構(gòu)清零

bzero(&srv_addr, sizeof(srv_addr));

srv_addr.sin_family = AF_INET;

srv_addr.sin_port = htons(SRV_PORT);

srv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

lfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

Bind(lfd, (struct sockaddr *)&srv_addr, sizeof(srv_addr));

Listen(lfd, 128);

clt_addr_len = sizeof(clt_addr);

while (1) {

cfd = Accept(lfd, (struct sockaddr *)&clt_addr, &clt_addr_len);

pid = fork();

if (pid < 0) {

perr_exit("fork error");

} else if (pid == 0) {

close(lfd);

break;

} else {

close(cfd);

continue;

}

}

if (pid == 0) {

for (;;) {

ret = Read(cfd, buf, sizeof(buf));

if (ret == 0) {

close(cfd);

exit(1);

}

for (i = 0; i < ret; i++)

buf[i] = toupper(buf[i]);

write(cfd, buf, ret);

write(STDOUT_FILENO, buf, ret);

}

}

return 0;

}

編譯運行，結(jié)果如下：

這個代碼，有問題。我們Ctrl+C終止一個連接進(jìn)程，會發(fā)現(xiàn)，有僵尸進(jìn)程。

如上圖所示，有個僵尸進(jìn)程。這是因為父進(jìn)程在阻塞等待，沒來得及去回收這個子進(jìn)程。

所以需要修改代碼，增加子進(jìn)程回收，用信號捕捉來實現(xiàn)。
修改部分如圖所示：

完整代碼如下：

#include <stdio.h>

#include <ctype.h>

#include <stdlib.h>

#include <sys/wait.h>

#include <string.h>

#include <strings.h>

#include <unistd.h>

#include <errno.h>

#include <signal.h>

#include <sys/socket.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <pthread.h>

#include “wrap.h”

#define SRV_PORT 9999

void catch_child(int signum)

{

while ((waitpid(0, NULL, WNOHANG)) > 0);

return ;

}

int main(int argc, char *argv[])

{

int lfd, cfd;

pid_t pid;

struct sockaddr_in srv_addr, clt_addr;

socklen_t clt_addr_len;

char buf[BUFSIZ];

int ret, i;

//memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr)); // 將地址結(jié)構(gòu)清零

bzero(&srv_addr, sizeof(srv_addr));

srv_addr.sin_family = AF_INET;

srv_addr.sin_port = htons(SRV_PORT);

srv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

lfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

Bind(lfd, (struct sockaddr *)&srv_addr, sizeof(srv_addr));

Listen(lfd, 128);

clt_addr_len = sizeof(clt_addr);

while (1) {

cfd = Accept(lfd, (struct sockaddr *)&clt_addr, &clt_addr_len);

pid = fork();

if (pid < 0) {

perr_exit("fork error");

} else if (pid == 0) {

close(lfd);

break;

} else {

struct sigaction act;

act.sa_handler = catch_child;

sigemptyset(&act.sa_mask);

act.sa_flags = 0;

ret = sigaction(SIGCHLD, &act, NULL);

if (ret != 0) {

perr_exit("sigaction error");

}

close(cfd);

continue;

}

}

if (pid == 0) {

for (;;) {

ret = Read(cfd, buf, sizeof(buf));

if (ret == 0) {

close(cfd);

exit(1);

}

for (i = 0; i < ret; i++)

buf[i] = toupper(buf[i]);

write(cfd, buf, ret);

write(STDOUT_FILENO, buf, ret);

}

}

return 0;

}

這樣，當(dāng)子進(jìn)程退出時，父進(jìn)程收到信號，就會去回收子進(jìn)程了，不會出現(xiàn)僵尸進(jìn)程。

40P-多進(jìn)程服務(wù)器測試IP地址調(diào)整
使用橋接模式，讓自己主機(jī)和其他人主機(jī)處于同一個網(wǎng)段

41P-服務(wù)器程序上傳外網(wǎng)服務(wù)器并訪問
scp -r 命令，將本地文件拷貝至遠(yuǎn)程服務(wù)器上目標(biāo)位置
scp -r 源地址 目標(biāo)地址

42P-多線程服務(wù)器代碼review
代碼如下：

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <pthread.h>

#include <ctype.h>

#include <unistd.h>

#include <fcntl.h>

#include “wrap.h”

#define MAXLINE 8192

#define SERV_PORT 8000

struct s_info { //定義一個結(jié)構(gòu)體, 將地址結(jié)構(gòu)跟cfd捆綁

struct sockaddr_in cliaddr;

int connfd;

};

void *do_work(void *arg)

{

int n,i;

struct s_info *ts = (struct s_info*)arg;

char buf[MAXLINE];

char str[INET_ADDRSTRLEN]; //#define INET_ADDRSTRLEN 16 可用"[+d"查看

while (1) {

n = Read(ts->connfd, buf, MAXLINE); //讀客戶端

if (n == 0) {

printf("the client %d closed...\n", ts->connfd);

break; //跳出循環(huán),關(guān)閉cfd

}

printf("received from %s at PORT %d\n",

inet_ntop(AF_INET, &(*ts).cliaddr.sin_addr, str, sizeof(str)),

ntohs((*ts).cliaddr.sin_port)); //打印客戶端信息(IP/PORT)

for (i = 0; i < n; i++)

buf[i] = toupper(buf[i]); //小寫-->大寫

Write(STDOUT_FILENO, buf, n); //寫出至屏幕

Write(ts->connfd, buf, n); //回寫給客戶端

}

Close(ts->connfd);

return (void *)0;

}

int main(void)

{

struct sockaddr_in servaddr, cliaddr;

socklen_t cliaddr_len;

int listenfd, connfd;

pthread_t tid;

struct s_info ts[256]; //創(chuàng)建結(jié)構(gòu)體數(shù)組.

int i = 0;

listenfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); //創(chuàng)建一個socket, 得到lfd

bzero(&servaddr, sizeof(servaddr)); //地址結(jié)構(gòu)清零

servaddr.sin_family = AF_INET;

servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); //指定本地任意IP

servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT); //指定端口號

Bind(listenfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)); //綁定

Listen(listenfd, 128); //設(shè)置同一時刻鏈接服務(wù)器上限數(shù)

printf("Accepting client connect ...\n");

while (1) {

cliaddr_len = sizeof(cliaddr);

connfd = Accept(listenfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &cliaddr_len); //阻塞監(jiān)聽客戶端鏈接請求

ts[i].cliaddr = cliaddr;

ts[i].connfd = connfd;

pthread_create(&tid, NULL, do_work, (void*)&ts[i]);

pthread_detach(tid); //子線程分離,防止僵線程產(chǎn)生.

i++;

}

return 0;

}

編譯運行，結(jié)果如下：

43P-read返回值和總結(jié)

三次握手：

主動發(fā)起連接請求端，發(fā)送 SYN 標(biāo)志位，請求建立連接。 攜帶序號號、數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)(0)、滑動窗口大小。被動接受連接請求端，發(fā)送 ACK 標(biāo)志位，同時攜帶 SYN 請求標(biāo)志位。攜帶序號、確認(rèn)序號、數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)(0)、滑動窗口大小。主動發(fā)起連接請求端，發(fā)送 ACK 標(biāo)志位，應(yīng)答服務(wù)器連接請求。攜帶確認(rèn)序號。

四次揮手：

主動關(guān)閉連接請求端， 發(fā)送 FIN 標(biāo)志位。 被動關(guān)閉連接請求端， 應(yīng)答 ACK 標(biāo)志位。 ----- 半關(guān)閉完成。被動關(guān)閉連接請求端， 發(fā)送 FIN 標(biāo)志位。主動關(guān)閉連接請求端， 應(yīng)答 ACK 標(biāo)志位。 ----- 連接全部關(guān)閉

滑動窗口：

發(fā)送給連接對端，本端的緩沖區(qū)大小（實時），保證數(shù)據(jù)不會丟失。

錯誤處理函數(shù)：

封裝目的： 在 server.c 編程過程中突出邏輯，將出錯處理與邏輯分開，可以直接跳轉(zhuǎn)man手冊。【wrap.c】 【wrap.h】存放網(wǎng)絡(luò)通信相關(guān)常用 自定義函數(shù) 存放 網(wǎng)絡(luò)通信相關(guān)常用 自定義函數(shù)原型(聲明)。命名方式：系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)首字符大寫, 方便查看man手冊如：Listen()、Accept();函數(shù)功能：調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)，處理出錯場景。在 server.c 和 client.c 中調(diào)用 自定義函數(shù)聯(lián)合編譯 server.c 和 wrap.c 生成 serverclient.c 和 wrap.c 生成 client

readn：
讀 N 個字節(jié)

readline：

讀一行

read 函數(shù)的返回值：

1. > 0 實際讀到的字節(jié)數(shù)2. = 0 已經(jīng)讀到結(jié)尾（對端已經(jīng)關(guān)閉）【 ！重 ！點 ！】3. -1 應(yīng)進(jìn)一步判斷errno的值：errno = EAGAIN or EWOULDBLOCK: 設(shè)置了非阻塞方式 讀。 沒有數(shù)據(jù)到達(dá)。 errno = EINTR 慢速系統(tǒng)調(diào)用被 中斷。errno = “其他情況” 異常。

多進(jìn)程并發(fā)服務(wù)器：server.c

1. Socket(); 創(chuàng)建 監(jiān)聽套接字 lfd 2. Bind() 綁定地址結(jié)構(gòu) Strcut scokaddr_in addr; 3. Listen(); 4. while (1) {cfd = Accpet(); 接收客戶端連接請求。pid = fork();if (pid == 0){ 子進(jìn)程 read(cfd) --- 小-》大 --- write(cfd)close(lfd) 關(guān)閉用于建立連接的套接字 lfdread()小--大write()} else if （pid > 0） { close(cfd); 關(guān)閉用于與客戶端通信的套接字 cfd contiue;}}5. 子進(jìn)程：close(lfd)read()小--大write() 父進(jìn)程：close(cfd);注冊信號捕捉函數(shù)： SIGCHLD在回調(diào)函數(shù)中， 完成子進(jìn)程回收while （waitpid()）;

多線程并發(fā)服務(wù)器： server.c

1. Socket(); 創(chuàng)建 監(jiān)聽套接字 lfd2. Bind() 綁定地址結(jié)構(gòu) Strcut scokaddr_in addr;3. Listen(); 4. while (1) { cfd = Accept(lfd, );pthread_create(&tid, NULL, tfn, (void *)cfd);pthread_detach(tid); // pthead_join(tid, void **); 新線程---專用于回收子線程。}5. 子線程：void *tfn(void *arg) {// close(lfd) 不能關(guān)閉。 主線程要使用lfdread(cfd)小--大write(cfd)pthread_exit（(void *)10）; }

44P-復(fù)習(xí)

45P-TCP狀態(tài)-主動發(fā)起連接
46P-TCP狀態(tài)-主動關(guān)閉連接
47P-TCP狀態(tài)-被動接收連接
48P-TCP狀態(tài)-被動關(guān)閉連接
49P-2MSL時長
50P-TCP狀態(tài)-其他狀態(tài)

netstat -apn | grep client 查看客戶端網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)
netstat -apn | grep port 查看端口的網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)

TCP狀態(tài)時序圖：

結(jié)合三次握手、四次揮手 理解記憶。1. 主動發(fā)起連接請求端： CLOSE -- 發(fā)送SYN -- SEND_SYN -- 接收 ACK、SYN -- SEND_SYN -- 發(fā)送 ACK -- ESTABLISHED（數(shù)據(jù)通信態(tài)）2. 主動關(guān)閉連接請求端： ESTABLISHED（數(shù)據(jù)通信態(tài)） -- 發(fā)送 FIN -- FIN_WAIT_1 -- 接收ACK -- FIN_WAIT_2（半關(guān)閉）-- 接收對端發(fā)送 FIN -- FIN_WAIT_2（半關(guān)閉）-- 回發(fā)ACK -- TIME_WAIT（只有主動關(guān)閉連接方，會經(jīng)歷該狀態(tài)）-- 等 2MSL時長 -- CLOSE 3. 被動接收連接請求端： CLOSE -- LISTEN -- 接收 SYN -- LISTEN -- 發(fā)送 ACK、SYN -- SYN_RCVD -- 接收ACK -- ESTABLISHED（數(shù)據(jù)通信態(tài)）4. 被動關(guān)閉連接請求端： ESTABLISHED（數(shù)據(jù)通信態(tài)） -- 接收 FIN -- ESTABLISHED（數(shù)據(jù)通信態(tài)） -- 發(fā)送ACK -- CLOSE_WAIT (說明對端【主動關(guān)閉連接端】處于半關(guān)閉狀態(tài)) -- 發(fā)送FIN -- LAST_ACK -- 接收ACK -- CLOSE重點記憶： ESTABLISHED、FIN_WAIT_2 <--> CLOSE_WAIT、TIME_WAIT（2MSL）netstat -apn | grep 端口號

2MSL時長：

一定出現(xiàn)在【主動關(guān)閉連接請求端】。 --- 對應(yīng) TIME_WAIT 狀態(tài)。保證，最后一個 ACK 能成功被對端接收。（等待期間，對端沒收到我發(fā)的ACK，對端會再次發(fā)送FIN請求。）

51P-端口復(fù)用函數(shù)
52P-半關(guān)閉及shutdown函數(shù)
端口復(fù)用:

int opt = 1; // 設(shè)置端口復(fù)用。setsockopt(lfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (void *)&opt, sizeof(opt));

半關(guān)閉：

通信雙方中，只有一端關(guān)閉通信。 --- FIN_WAIT_2close（cfd）;shutdown(int fd, int how); how: SHUT_RD 關(guān)讀端SHUT_WR 關(guān)寫端SHUT_RDWR 關(guān)讀寫shutdown在關(guān)閉多個文件描述符應(yīng)用的文件時，采用全關(guān)閉方法。close，只關(guān)閉一個。

53P-多路IO轉(zhuǎn)接服務(wù)器設(shè)計思路

54P-select函數(shù)參數(shù)簡介
int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);

nfds：監(jiān)聽的所有文件描述符中，最大文件描述符+1readfds： 讀 文件描述符監(jiān)聽集合。 傳入、傳出參數(shù)writefds：寫 文件描述符監(jiān)聽集合。 傳入、傳出參數(shù) NULLexceptfds：異常 文件描述符監(jiān)聽集合 傳入、傳出參數(shù) NULLtimeout： > 0: 設(shè)置監(jiān)聽超時時長。NULL: 阻塞監(jiān)聽0： 非阻塞監(jiān)聽，輪詢返回值：> 0: 所有監(jiān)聽集合（3個）中， 滿足對應(yīng)事件的總數(shù)。0： 沒有滿足監(jiān)聽條件的文件描述符-1： errno

55P-中午復(fù)習(xí)

56P-select函數(shù)原型分析
int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);

nfds：監(jiān)聽的所有文件描述符中，最大文件描述符+1readfds： 讀 文件描述符監(jiān)聽集合。 傳入、傳出參數(shù)writefds：寫 文件描述符監(jiān)聽集合。 傳入、傳出參數(shù) NULLexceptfds：異常 文件描述符監(jiān)聽集合 傳入、傳出參數(shù) NULLtimeout： > 0: 設(shè)置監(jiān)聽超時時長。NULL: 阻塞監(jiān)聽0： 非阻塞監(jiān)聽，輪詢返回值：> 0: 所有監(jiān)聽集合（3個）中， 滿足對應(yīng)事件的總數(shù)。0： 沒有滿足監(jiān)聽條件的文件描述符-1： errno

57P-select相關(guān)函數(shù)參數(shù)分析
void FD_CLR(int fd, fd_set *set) 把某一個fd清除出去
int FD_ISSET(int fd, fd_set *set) 判定某個fd是否在位圖中
void FD_SET(int fd, fd_set *set) 把某一個fd添加到位圖
void FD_ZERO(fd_set *set) 位圖所有二進(jìn)制位置零

select多路IO轉(zhuǎn)接：

原理： 借助內(nèi)核， select 來監(jiān)聽， 客戶端連接、數(shù)據(jù)通信事件。void FD_ZERO(fd_set *set); --- 清空一個文件描述符集合。fd_set rset;FD_ZERO(&rset);void FD_SET(int fd, fd_set *set); --- 將待監(jiān)聽的文件描述符，添加到監(jiān)聽集合中FD_SET(3, &rset); FD_SET(5, &rset); FD_SET(6, &rset);void FD_CLR(int fd, fd_set *set); --- 將一個文件描述符從監(jiān)聽集合中 移除。FD_CLR（4， &rset）;int FD_ISSET(int fd, fd_set *set); --- 判斷一個文件描述符是否在監(jiān)聽集合中。返回值： 在：1；不在：0；FD_ISSET（4， &rset）;

58P-select實現(xiàn)多路IO轉(zhuǎn)接設(shè)計思路
思路分析：

int maxfd = 0；lfd = socket() ; 創(chuàng)建套接字maxfd = lfd；bind(); 綁定地址結(jié)構(gòu)listen(); 設(shè)置監(jiān)聽上限fd_set rset， allset; 創(chuàng)建r監(jiān)聽集合FD_ZERO(&allset); 將r監(jiān)聽集合清空FD_SET(lfd, &allset); 將 lfd 添加至讀集合中。while（1） {rset = allset； 保存監(jiān)聽集合ret = select(lfd+1， &rset， NULL， NULL， NULL); 監(jiān)聽文件描述符集合對應(yīng)事件。if（ret > 0） { 有監(jiān)聽的描述符滿足對應(yīng)事件if (FD_ISSET(lfd, &rset)) { // 1 在。 0不在。cfd = accept（）； 建立連接，返回用于通信的文件描述符maxfd = cfd；FD_SET(cfd, &allset); 添加到監(jiān)聽通信描述符集合中。}for （i = lfd+1； i <= 最大文件描述符; i++）{FD_ISSET(i, &rset) 有read、write事件read（）小 -- 大write();} } }

59P-select實現(xiàn)多路IO轉(zhuǎn)接-代碼review

代碼如下：

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <unistd.h>

#include <string.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <ctype.h>

#include “wrap.h”

#define SERV_PORT 6666

int main(int argc, char *argv[])

{

int i, j, n, nready;

int maxfd = 0;

int listenfd, connfd;

char buf[BUFSIZ]; /* #define INET_ADDRSTRLEN 16 */

struct sockaddr_in clie_addr, serv_addr;

socklen_t clie_addr_len;

listenfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

int opt = 1;

setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt));

bzero(&serv_addr, sizeof(serv_addr));

serv_addr.sin_family= AF_INET;

serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

serv_addr.sin_port= htons(SERV_PORT);

Bind(listenfd, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr));

Listen(listenfd, 128);

fd_set rset, allset; /* rset 讀事件文件描述符集合 allset用來暫存 */

maxfd = listenfd;

FD_ZERO(&allset);

FD_SET(listenfd, &allset); /* 構(gòu)造select監(jiān)控文件描述符集 */

while (1) {

rset = allset; /* 每次循環(huán)時都從新設(shè)置select監(jiān)控信號集 */

nready = select(maxfd+1, &rset, NULL, NULL, NULL);

if (nready < 0)

perr_exit("select error");

if (FD_ISSET(listenfd, &rset)) { /* 說明有新的客戶端鏈接請求 */

clie_addr_len = sizeof(clie_addr);

connfd = Accept(listenfd, (struct sockaddr *)&clie_addr, &clie_addr_len); /* Accept 不會阻塞 */

FD_SET(connfd, &allset); /* 向監(jiān)控文件描述符集合allset添加新的文件描述符connfd */

if (maxfd < connfd)

maxfd = connfd;

if (0 == --nready) /* 只有l(wèi)istenfd有事件, 后續(xù)的 for 不需執(zhí)行 */

continue;

}

for (i = listenfd+1; i <= maxfd; i++) { /* 檢測哪個clients 有數(shù)據(jù)就緒 */

if (FD_ISSET(i, &rset)) {

if ((n = Read(i, buf, sizeof(buf))) == 0) { /* 當(dāng)client關(guān)閉鏈接時,服務(wù)器端也關(guān)閉對應(yīng)鏈接 */

Close(i);

FD_CLR(i, &allset); /* 解除select對此文件描述符的監(jiān)控 */

} else if (n > 0) {

for (j = 0; j < n; j++)

buf[j] = toupper(buf[j]);

Write(i, buf, n);

}

}

}

}

Close(listenfd);

return 0;

}

編譯運行，結(jié)果如下：

如圖，借助select也可以實現(xiàn)多線程

60P-select實現(xiàn)多路IO轉(zhuǎn)接-代碼實現(xiàn)
61P-select實現(xiàn)多路IO轉(zhuǎn)接-添加注釋

代碼太長了，直接看59話吧

62P-select優(yōu)缺點

select優(yōu)缺點：

缺點： 監(jiān)聽上限受文件描述符限制。 最大 1024.檢測滿足條件的fd， 自己添加業(yè)務(wù)邏輯提高小。 提高了編碼難度。優(yōu)點： 跨平臺。win、linux、macOS、Unix、類Unix、mips

select代碼里有個可以優(yōu)化的地方，用數(shù)組存下文件描述符，這樣就不需要每次掃描一大堆無關(guān)文件描述符了

63P-添加一個自定義數(shù)組提高效率
這里就是改進(jìn)之前代碼的問題，之前的代碼，如果最大fd是1023，每次確定有事件發(fā)生的fd時，就要掃描3-1023的所有文件描述符，這看起來很蠢。于是定義一個數(shù)組，把要監(jiān)聽的文件描述符存下來，每次掃描這個數(shù)組就行了。看起來科學(xué)得多。

如圖，加個client數(shù)組，存要監(jiān)聽的描述符。
代碼如下，挺長的

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <unistd.h>

#include <string.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <ctype.h>

#include “wrap.h”

#define SERV_PORT 6666

int main(int argc, char *argv[])

{

int i, j, n, maxi;

int nready, client[FD_SETSIZE]; /* 自定義數(shù)組client, 防止遍歷1024個文件描述符 FD_SETSIZE默認(rèn)為1024 */

int maxfd, listenfd, connfd, sockfd;

char buf[BUFSIZ], str[INET_ADDRSTRLEN]; /* #define INET_ADDRSTRLEN 16 */

struct sockaddr_in clie_addr, serv_addr;

socklen_t clie_addr_len;

fd_set rset, allset; /* rset 讀事件文件描述符集合 allset用來暫存 */

listenfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

int opt = 1;

setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt));

bzero(&serv_addr, sizeof(serv_addr));

serv_addr.sin_family= AF_INET;

serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

serv_addr.sin_port= htons(SERV_PORT);

Bind(listenfd, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr));

Listen(listenfd, 128);

maxfd = listenfd; /* 起初 listenfd 即為最大文件描述符 */

maxi = -1; /* 將來用作client[]的下標(biāo), 初始值指向0個元素之前下標(biāo)位置 */

for (i = 0; i < FD_SETSIZE; i++)

client[i] = -1; /* 用-1初始化client[] */

FD_ZERO(&allset);

FD_SET(listenfd, &allset); /* 構(gòu)造select監(jiān)控文件描述符集 */

while (1) {

rset = allset; /* 每次循環(huán)時都重新設(shè)置select監(jiān)控信號集 */

nready = select(maxfd+1, &rset, NULL, NULL, NULL); //2 1--lfd 1--connfd

if (nready < 0)

perr_exit("select error");

if (FD_ISSET(listenfd, &rset)) { /* 說明有新的客戶端鏈接請求 */

clie_addr_len = sizeof(clie_addr);

connfd = Accept(listenfd, (struct sockaddr *)&clie_addr, &clie_addr_len); /* Accept 不會阻塞 */

printf("received from %s at PORT %d\n",

inet_ntop(AF_INET, &clie_addr.sin_addr, str, sizeof(str)),

ntohs(clie_addr.sin_port));

for (i = 0; i < FD_SETSIZE; i++)

if (client[i] < 0) { /* 找client[]中沒有使用的位置 */

client[i] = connfd; /* 保存accept返回的文件描述符到client[]里 */

break;

}

if (i == FD_SETSIZE) { /* 達(dá)到select能監(jiān)控的文件個數(shù)上限 1024 */

fputs("too many clients\n", stderr);

exit(1);

}

FD_SET(connfd, &allset); /* 向監(jiān)控文件描述符集合allset添加新的文件描述符connfd */

if (connfd > maxfd)

maxfd = connfd; /* select第一個參數(shù)需要 */

if (i > maxi)

maxi = i; /* 保證maxi存的總是client[]最后一個元素下標(biāo) */

if (--nready == 0)

continue;

}

for (i = 0; i <= maxi; i++) { /* 檢測哪個clients 有數(shù)據(jù)就緒 */

if ((sockfd = client[i]) < 0)

continue;

if (FD_ISSET(sockfd, &rset)) {

if ((n = Read(sockfd, buf, sizeof(buf))) == 0) { /* 當(dāng)client關(guān)閉鏈接時,服務(wù)器端也關(guān)閉對應(yīng)鏈接 */

Close(sockfd);

FD_CLR(sockfd, &allset); /* 解除select對此文件描述符的監(jiān)控 */

client[i] = -1;

} else if (n > 0) {

for (j = 0; j < n; j++)

buf[j] = toupper(buf[j]);

Write(sockfd, buf, n);

Write(STDOUT_FILENO, buf, n);

}

if (--nready == 0)

break; /* 跳出for, 但還在while中 */

}

}

}

Close(listenfd);

return 0;

}

編譯運行和改進(jìn)前沒啥區(qū)別，這里就不貼圖了
64P-總結(jié)

TCP狀態(tài)時序圖：

結(jié)合三次握手、四次揮手 理解記憶。1. 主動發(fā)起連接請求端： CLOSE -- 發(fā)送SYN -- SEND_SYN -- 接收 ACK、SYN -- SEND_SYN -- 發(fā)送 ACK -- ESTABLISHED（數(shù)據(jù)通信態(tài)）2. 主動關(guān)閉連接請求端： ESTABLISHED（數(shù)據(jù)通信態(tài)） -- 發(fā)送 FIN -- FIN_WAIT_1 -- 接收ACK -- FIN_WAIT_2（半關(guān)閉）-- 接收對端發(fā)送 FIN -- FIN_WAIT_2（半關(guān)閉）-- 回發(fā)ACK -- TIME_WAIT（只有主動關(guān)閉連接方，會經(jīng)歷該狀態(tài)）-- 等 2MSL時長 -- CLOSE 3. 被動接收連接請求端： CLOSE -- LISTEN -- 接收 SYN -- LISTEN -- 發(fā)送 ACK、SYN -- SYN_RCVD -- 接收ACK -- ESTABLISHED（數(shù)據(jù)通信態(tài)）4. 被動關(guān)閉連接請求端： ESTABLISHED（數(shù)據(jù)通信態(tài)） -- 接收 FIN -- ESTABLISHED（數(shù)據(jù)通信態(tài)） -- 發(fā)送ACK -- CLOSE_WAIT (說明對端【主動關(guān)閉連接端】處于半關(guān)閉狀態(tài)) -- 發(fā)送FIN -- LAST_ACK -- 接收ACK -- CLOSE重點記憶： ESTABLISHED、FIN_WAIT_2 <--> CLOSE_WAIT、TIME_WAIT（2MSL）netstat -apn | grep 端口號

2MSL時長：

一定出現(xiàn)在【主動關(guān)閉連接請求端】。 --- 對應(yīng) TIME_WAIT 狀態(tài)。保證，最后一個 ACK 能成功被對端接收。（等待期間，對端沒收到我發(fā)的ACK，對端會再次發(fā)送FIN請求。）

端口復(fù)用:

int opt = 1; // 設(shè)置端口復(fù)用。setsockopt(lfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (void *)&opt, sizeof(opt));

半關(guān)閉：

通信雙方中，只有一端關(guān)閉通信。 --- FIN_WAIT_2close（cfd）;shutdown(int fd, int how); how: SHUT_RD 關(guān)讀端SHUT_WR 關(guān)寫端SHUT_RDWR 關(guān)讀寫shutdown在關(guān)閉多個文件描述符應(yīng)用的文件時，采用全關(guān)閉方法。close，只關(guān)閉一個。

select多路IO轉(zhuǎn)接：

原理： 借助內(nèi)核， select 來監(jiān)聽， 客戶端連接、數(shù)據(jù)通信事件。void FD_ZERO(fd_set *set); --- 清空一個文件描述符集合。fd_set rset;FD_ZERO(&rset);void FD_SET(int fd, fd_set *set); --- 將待監(jiān)聽的文件描述符，添加到監(jiān)聽集合中FD_SET(3, &rset); FD_SET(5, &rset); FD_SET(6, &rset);void FD_CLR(int fd, fd_set *set); --- 將一個文件描述符從監(jiān)聽集合中 移除。FD_CLR（4， &rset）;int FD_ISSET(int fd, fd_set *set); --- 判斷一個文件描述符是否在監(jiān)聽集合中。返回值： 在：1；不在：0；FD_ISSET（4， &rset）;int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);nfds：監(jiān)聽的所有文件描述符中，最大文件描述符+1readfds： 讀 文件描述符監(jiān)聽集合。 傳入、傳出參數(shù)writefds：寫 文件描述符監(jiān)聽集合。 傳入、傳出參數(shù) NULLexceptfds：異常 文件描述符監(jiān)聽集合 傳入、傳出參數(shù) NULLtimeout： > 0: 設(shè)置監(jiān)聽超時時長。NULL: 阻塞監(jiān)聽0： 非阻塞監(jiān)聽，輪詢返回值：> 0: 所有監(jiān)聽集合（3個）中， 滿足對應(yīng)事件的總數(shù)。0： 沒有滿足監(jiān)聽條件的文件描述符-1： errno

思路分析：

int maxfd = 0；lfd = socket() ; 創(chuàng)建套接字maxfd = lfd；bind(); 綁定地址結(jié)構(gòu)listen(); 設(shè)置監(jiān)聽上限fd_set rset， allset; 創(chuàng)建r監(jiān)聽集合FD_ZERO(&allset); 將r監(jiān)聽集合清空FD_SET(lfd, &allset); 將 lfd 添加至讀集合中。while（1） {rset = allset； 保存監(jiān)聽集合ret = select(lfd+1， &rset， NULL， NULL， NULL); 監(jiān)聽文件描述符集合對應(yīng)事件。if（ret > 0） { 有監(jiān)聽的描述符滿足對應(yīng)事件if (FD_ISSET(lfd, &rset)) { // 1 在。 0不在。cfd = accept（）； 建立連接，返回用于通信的文件描述符maxfd = cfd；FD_SET(cfd, &allset); 添加到監(jiān)聽通信描述符集合中。}for （i = lfd+1； i <= 最大文件描述符; i++）{FD_ISSET(i, &rset) 有read、write事件read（）小 -- 大write();} } }

select優(yōu)缺點：

缺點： 監(jiān)聽上限受文件描述符限制。 最大 1024.檢測滿足條件的fd， 自己添加業(yè)務(wù)邏輯提高小。 提高了編碼難度。優(yōu)點： 跨平臺。win、linux、macOS、Unix、類Unix、mips

65P-復(fù)習(xí)

66P-poll函數(shù)原型分析
poll是對select的改進(jìn)，但是它是個半成品，相對select提升不大。最終版本是epoll，所以poll了解一下就完事兒，重點掌握epoll。

poll：
int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout);

fds：監(jiān)聽的文件描述符【數(shù)組】struct pollfd {int fd： 待監(jiān)聽的文件描述符short events： 待監(jiān)聽的文件描述符對應(yīng)的監(jiān)聽事件取值：POLLIN、POLLOUT、POLLERRshort revnets： 傳入時， 給0。如果滿足對應(yīng)事件的話， 返回 非0 --> POLLIN、POLLOUT、POLLERR}nfds: 監(jiān)聽數(shù)組的，實際有效監(jiān)聽個數(shù)。timeout: > 0: 超時時長。單位：毫秒。-1: 阻塞等待0： 不阻塞返回值：返回滿足對應(yīng)監(jiān)聽事件的文件描述符 總個數(shù)。優(yōu)點：自帶數(shù)組結(jié)構(gòu)。 可以將 監(jiān)聽事件集合 和 返回事件集合 分離。拓展 監(jiān)聽上限。 超出 1024限制。缺點：不能跨平臺。 Linux無法直接定位滿足監(jiān)聽事件的文件描述符， 編碼難度較大。

67P-poll函數(shù)使用注意事項示例

68P-poll函數(shù)實現(xiàn)服務(wù)器
這個東西用得少，基本都用epoll，從講義上掛個代碼過來，看看視頻里思路就完事兒

/* server.c */

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#include <netinet/in.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <poll.h>

#include <errno.h>

#include “wrap.h”

#define MAXLINE 80

#define SERV_PORT 6666

#define OPEN_MAX 1024

int main(int argc, char *argv[])

{

int i, j, maxi, listenfd, connfd, sockfd;

int nready;

ssize_t n;

char buf[MAXLINE], str[INET_ADDRSTRLEN];

socklen_t clilen;

struct pollfd client[OPEN_MAX];

struct sockaddr_in cliaddr, servaddr;

listenfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));

servaddr.sin_family = AF_INET;

servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);

Bind(listenfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));

Listen(listenfd, 20);

client[0].fd = listenfd;

client[0].events = POLLRDNORM; /* listenfd監(jiān)聽普通讀事件 */

for (i = 1; i < OPEN_MAX; i++)

client[i].fd = -1; /* 用-1初始化client[]里剩下元素 */

maxi = 0; /* client[]數(shù)組有效元素中最大元素下標(biāo) */

for ( ; ; ) {

nready = poll(client, maxi+1, -1); /* 阻塞 */

if (client[0].revents & POLLRDNORM) { /* 有客戶端鏈接請求 */

clilen = sizeof(cliaddr);

connfd = Accept(listenfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &clilen);

printf("received from %s at PORT %d\n",

inet_ntop(AF_INET, &cliaddr.sin_addr, str, sizeof(str)),

ntohs(cliaddr.sin_port));

for (i = 1; i < OPEN_MAX; i++) {

if (client[i].fd < 0) {

client[i].fd = connfd; /* 找到client[]中空閑的位置，存放accept返回的connfd */

break;

}

}

if (i == OPEN_MAX)

perr_exit("too many clients");

client[i].events = POLLRDNORM; /* 設(shè)置剛剛返回的connfd，監(jiān)控讀事件 */

if (i > maxi)

maxi = i; /* 更新client[]中最大元素下標(biāo) */

if (--nready <= 0)

continue; /* 沒有更多就緒事件時,繼續(xù)回到poll阻塞 */

}

for (i = 1; i <= maxi; i++) { /* 檢測client[] */

if ((sockfd = client[i].fd) < 0)

continue;

if (client[i].revents & (POLLRDNORM | POLLERR)) {

if ((n = Read(sockfd, buf, MAXLINE)) < 0) {

if (errno == ECONNRESET) { /* 當(dāng)收到 RST標(biāo)志時 */

/* connection reset by client */

printf("client[%d] aborted connection\n", i);

Close(sockfd);

client[i].fd = -1;

} else {

perr_exit("read error");

}

} else if (n == 0) {

/* connection closed by client */

printf("client[%d] closed connection\n", i);

Close(sockfd);

client[i].fd = -1;

} else {

for (j = 0; j < n; j++)

buf[j] = toupper(buf[j]);

Writen(sockfd, buf, n);

}

if (--nready <= 0)

break; /* no more readable descriptors */

}

}

}

return 0;

}

69P-poll總結(jié)
優(yōu)點：
自帶數(shù)組結(jié)構(gòu)。 可以將 監(jiān)聽事件集合 和 返回事件集合 分離。

拓展 監(jiān)聽上限。 超出 1024限制。

缺點：
不能跨平臺。 Linux

無法直接定位滿足監(jiān)聽事件的文件描述符， 編碼難度較大。

70P-epoll函數(shù)實現(xiàn)的多路IO轉(zhuǎn)接

代碼如下：

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <sys/epoll.h>

#include <errno.h>

#include <ctype.h>

#include “wrap.h”

#define MAXLINE 8192

#define SERV_PORT 8000

#define OPEN_MAX 5000

int main(int argc, char *argv[])

{

int i, listenfd, connfd, sockfd;

int n, num = 0;

ssize_t nready, efd, res;

char buf[MAXLINE], str[INET_ADDRSTRLEN];

socklen_t clilen;

struct sockaddr_in cliaddr, servaddr;

struct epoll_event tep, ep[OPEN_MAX]; //tep: epoll_ctl參數(shù) ep[] : epoll_wait參數(shù)

listenfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

int opt = 1;

setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt)); //端口復(fù)用

bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));

servaddr.sin_family = AF_INET;

servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);

Bind(listenfd, (struct sockaddr *) &servaddr, sizeof(servaddr));

Listen(listenfd, 20);

efd = epoll_create(OPEN_MAX); //創(chuàng)建epoll模型, efd指向紅黑樹根節(jié)點

if (efd == -1)

perr_exit("epoll_create error");

tep.events = EPOLLIN;

tep.data.fd = listenfd; //指定lfd的監(jiān)聽時間為"讀"

res = epoll_ctl(efd, EPOLL_CTL_ADD, listenfd, &tep); //將lfd及對應(yīng)的結(jié)構(gòu)體設(shè)置到樹上,efd可找到該樹

if (res == -1)

perr_exit("epoll_ctl error");

for ( ; ; ) {

/*epoll為server阻塞監(jiān)聽事件, ep為struct epoll_event類型數(shù)組, OPEN_MAX為數(shù)組容量, -1表永久阻塞*/

nready = epoll_wait(efd, ep, OPEN_MAX, -1);

if (nready == -1)

perr_exit("epoll_wait error");

for (i = 0; i < nready; i++) {

if (!(ep[i].events & EPOLLIN)) //如果不是"讀"事件, 繼續(xù)循環(huán)

continue;

if (ep[i].data.fd == listenfd) { //判斷滿足事件的fd是不是lfd

clilen = sizeof(cliaddr);

connfd = Accept(listenfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &clilen); //接受鏈接

printf("received from %s at PORT %d\n",

inet_ntop(AF_INET, &cliaddr.sin_addr, str, sizeof(str)),

ntohs(cliaddr.sin_port));

printf("cfd %d---client %d\n", connfd, ++num);

tep.events = EPOLLIN; tep.data.fd = connfd;

res = epoll_ctl(efd, EPOLL_CTL_ADD, connfd, &tep); //加入紅黑樹

if (res == -1)

perr_exit("epoll_ctl error");

} else { //不是lfd,

sockfd = ep[i].data.fd;

n = Read(sockfd, buf, MAXLINE);

if (n == 0) { //讀到0,說明客戶端關(guān)閉鏈接

res = epoll_ctl(efd, EPOLL_CTL_DEL, sockfd, NULL); //將該文件描述符從紅黑樹摘除

if (res == -1)

perr_exit("epoll_ctl error");

Close(sockfd); //關(guān)閉與該客戶端的鏈接

printf("client[%d] closed connection\n", sockfd);

} else if (n < 0) { //出錯

perror("read n < 0 error: ");

res = epoll_ctl(efd, EPOLL_CTL_DEL, sockfd, NULL); //摘除節(jié)點

Close(sockfd);

} else { //實際讀到了字節(jié)數(shù)

for (i = 0; i < n; i++)

buf[i] = toupper(buf[i]); //轉(zhuǎn)大寫,寫回給客戶端

Write(STDOUT_FILENO, buf, n);

Writen(sockfd, buf, n);

}

}

}

}

Close(listenfd);

Close(efd);

return 0;

}

71P-突破1024文件描述符設(shè)置

突破 1024 文件描述符限制：

cat /proc/sys/fs/file-max --> 當(dāng)前計算機(jī)所能打開的最大文件個數(shù)。 受硬件影響。ulimit -a ——> 當(dāng)前用戶下的進(jìn)程，默認(rèn)打開文件描述符個數(shù)。 缺省為 1024修改：打開 sudo vi /etc/security/limits.conf， 寫入：* soft nofile 65536 --> 設(shè)置默認(rèn)值， 可以直接借助命令修改。 【注銷用戶，使其生效】* hard nofile 100000 --> 命令修改上限。

cat /proc/sys/fs/file-max 查看最大文件描述符上限

ulimit -a

sudo vi /etc/security/limits.conf 修改上限

修改之后，注銷用戶重新登錄，查看文件描述符上限：

如圖，已經(jīng)修改成功了。

如果使用ulimit -n 來修改，會受到之前設(shè)置的hard的限制：

用ulimit -n設(shè)置之后，往下調(diào)可以，往上調(diào)需要注銷用戶再登錄。

72P-epoll_create和epoll_ctl

epoll：
int epoll_create(int size); 創(chuàng)建一棵監(jiān)聽紅黑樹

size：創(chuàng)建的紅黑樹的監(jiān)聽節(jié)點數(shù)量。（僅供內(nèi)核參考。）返回值：指向新創(chuàng)建的紅黑樹的根節(jié)點的 fd。 失敗： -1 errnoint epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event); 操作監(jiān)聽紅黑樹epfd：epoll_create 函數(shù)的返回值。 epfdop：對該監(jiān)聽紅黑數(shù)所做的操作。EPOLL_CTL_ADD 添加fd到 監(jiān)聽紅黑樹EPOLL_CTL_MOD 修改fd在 監(jiān)聽紅黑樹上的監(jiān)聽事件。EPOLL_CTL_DEL 將一個fd 從監(jiān)聽紅黑樹上摘下（取消監(jiān)聽）fd：待監(jiān)聽的fdevent： 本質(zhì) struct epoll_event 結(jié)構(gòu)體 地址成員 events：EPOLLIN / EPOLLOUT / EPOLLERR成員 data： 聯(lián)合體（共用體）：int fd; 對應(yīng)監(jiān)聽事件的 fdvoid *ptr； uint32_t u32;uint64_t u64; 返回值：成功 0； 失敗： -1 errno

73P-epoll_wait函數(shù)
int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout); 阻塞監(jiān)聽。

epfd：epoll_create 函數(shù)的返回值。 epfdevents：傳出參數(shù)，【數(shù)組】， 滿足監(jiān)聽條件的 那些 fd 結(jié)構(gòu)體。maxevents：數(shù)組 元素的總個數(shù)。 1024struct epoll_event evnets[1024]timeout：-1: 阻塞0： 不阻塞>0: 超時時間 （毫秒）返回值：> 0: 滿足監(jiān)聽的 總個數(shù)。 可以用作循環(huán)上限。0： 沒有fd滿足監(jiān)聽事件-1：失敗。 errno

74P-中午復(fù)習(xí)
epoll實現(xiàn)多路IO轉(zhuǎn)接思路：

lfd = socket（）; 監(jiān)聽連接事件lfd
bind();
listen();

int epfd = epoll_create(1024); epfd, 監(jiān)聽紅黑樹的樹根。

struct epoll_event tep, ep[1024]; tep, 用來設(shè)置單個fd屬性， ep 是 epoll_wait() 傳出的滿足監(jiān)聽事件的數(shù)組。

tep.events = EPOLLIN; 初始化 lfd的監(jiān)聽屬性。
tep.data.fd = lfd

epoll_ctl(epfd， EPOLL_CTL_ADD, lfd, &tep); 將 lfd 添加到監(jiān)聽紅黑樹上。

while (1) {

ret = epoll_wait(epfd， ep，1024， -1); 實施監(jiān)聽for (i = 0; i < ret; i++) {if (ep[i].data.fd == lfd) { // lfd 滿足讀事件，有新的客戶端發(fā)起連接請求cfd = Accept();tep.events = EPOLLIN; 初始化 cfd的監(jiān)聽屬性。tep.data.fd = cfd;epoll_ctl(epfd， EPOLL_CTL_ADD, cfd, &tep);} else { cfd 們 滿足讀事件， 有客戶端寫數(shù)據(jù)來。n = read(ep[i].data.fd, buf, sizeof(buf));if ( n == 0) {close(ep[i].data.fd);epoll_ctl(epfd， EPOLL_CTL_DEL, ep[i].data.fd , NULL); // 將關(guān)閉的cfd，從監(jiān)聽樹上摘下。} else if （n > 0） {小--大write(ep[i].data.fd, buf, n);}} }

75P-ET和LT模式
epoll是Linux下多路復(fù)用IO接口select/poll的增強(qiáng)版本，它能顯著提高程序在大量并發(fā)連接中只有少量活躍的情況下的系統(tǒng)CPU利用率，因為它會復(fù)用文件描述符集合來傳遞結(jié)果而不用迫使開發(fā)者每次等待事件之前都必須重新準(zhǔn)備要被偵聽的文件描述符集合，另一點原因就是獲取事件的時候，它無須遍歷整個被偵聽的描述符集，只要遍歷那些被內(nèi)核IO事件異步喚醒而加入Ready隊列的描述符集合就行了。

EPOLL事件有兩種模型：
Edge Triggered (ET) 邊緣觸發(fā)只有數(shù)據(jù)到來才觸發(fā)，不管緩存區(qū)中是否還有數(shù)據(jù)。
Level Triggered (LT) 水平觸發(fā)只要有數(shù)據(jù)都會觸發(fā)。

視頻中epoll測試代碼如下，用一個子進(jìn)程來寫內(nèi)容，用ET和LT模式來讀取，結(jié)果很能說明問題：

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <sys/epoll.h>

#include <errno.h>

#include <unistd.h>

#define MAXLINE 10

int main(int argc, char *argv[])

{

int efd, i;

int pfd[2];

pid_t pid;

char buf[MAXLINE], ch = 'a';

pipe(pfd);

pid = fork();

if (pid == 0) { //子 寫

close(pfd[0]);

while (1) {

//aaaa\n

for (i = 0; i < MAXLINE/2; i++)

buf[i] = ch;

buf[i-1] = '\n';

ch++;

//bbbb\n

for (; i < MAXLINE; i++)

buf[i] = ch;

buf[i-1] = '\n';

ch++;

//aaaa\nbbbb\n

write(pfd[1], buf, sizeof(buf));

sleep(5);

}

close(pfd[1]);

} else if (pid > 0) { //父 讀

struct epoll_event event;

struct epoll_event resevent[10]; //epoll_wait就緒返回event

int res, len;

close(pfd[1]);

efd = epoll_create(10);

event.events = EPOLLIN | EPOLLET; // ET 邊沿觸發(fā)

// event.events = EPOLLIN; // LT 水平觸發(fā) (默認(rèn))

event.data.fd = pfd[0];

epoll_ctl(efd, EPOLL_CTL_ADD, pfd[0], &event);

while (1) {

res = epoll_wait(efd, resevent, 10, -1);

printf("res %d\n", res);

if (resevent[0].data.fd == pfd[0]) {

len = read(pfd[0], buf, MAXLINE/2);

write(STDOUT_FILENO, buf, len);

}

}

close(pfd[0]);

close(efd);

} else {

perror("fork");

exit(-1);

}

return 0;

}

簡單理解就是，水平觸發(fā)就是有數(shù)據(jù)就觸發(fā)，邊沿觸發(fā)是有新數(shù)據(jù)進(jìn)來才觸發(fā)。學(xué)電子的就比較清楚，觸發(fā)器就有這個分類。

76P-網(wǎng)絡(luò)中ET和LT模式
直接看代碼，server代碼如下：

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <netinet/in.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <signal.h>

#include <sys/wait.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/epoll.h>

#include <unistd.h>

#define MAXLINE 10

#define SERV_PORT 9000

int main(void)

{

struct sockaddr_in servaddr, cliaddr;

socklen_t cliaddr_len;

int listenfd, connfd;

char buf[MAXLINE];

char str[INET_ADDRSTRLEN];

int efd;

listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));

servaddr.sin_family = AF_INET;

servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);

bind(listenfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));

listen(listenfd, 20);

struct epoll_event event;

struct epoll_event resevent[10];

int res, len;

efd = epoll_create(10);

event.events = EPOLLIN | EPOLLET; /* ET 邊沿觸發(fā) */

//event.events = EPOLLIN; /* 默認(rèn) LT 水平觸發(fā) */

printf("Accepting connections ...\n");

cliaddr_len = sizeof(cliaddr);

connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &cliaddr_len);

printf("received from %s at PORT %d\n",

inet_ntop(AF_INET, &cliaddr.sin_addr, str, sizeof(str)),

ntohs(cliaddr.sin_port));

event.data.fd = connfd;

epoll_ctl(efd, EPOLL_CTL_ADD, connfd, &event);

while (1) {

res = epoll_wait(efd, resevent, 10, -1);

printf("res %d\n", res);

if (resevent[0].data.fd == connfd) {

len = read(connfd, buf, MAXLINE/2); //readn(500)

write(STDOUT_FILENO, buf, len);

}

}

return 0;

}

client代碼如下：

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <unistd.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <netinet/in.h>

#define MAXLINE 10

#define SERV_PORT 9000

int main(int argc, char *argv[])

{

struct sockaddr_in servaddr;

char buf[MAXLINE];

int sockfd, i;

char ch = 'a';

sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));

servaddr.sin_family = AF_INET;

inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &servaddr.sin_addr);

servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);

connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));

while (1) {

//aaaa\n

for (i = 0; i < MAXLINE/2; i++)

buf[i] = ch;

buf[i-1] = '\n';

ch++;

//bbbb\n

for (; i < MAXLINE; i++)

buf[i] = ch;

buf[i-1] = '\n';

ch++;

//aaaa\nbbbb\n

write(sockfd, buf, sizeof(buf));

sleep(5);

}

close(sockfd);

return 0;

}

server邊沿觸發(fā)，編譯運行，結(jié)果如下：

運行后，每過5秒鐘服務(wù)器才輸出一組字符，這是就是邊沿觸發(fā)的效果。

更改服務(wù)器為水平觸發(fā)模式，運行程序，如下：

運行后，每5秒輸出兩組字符串，這是因為只寫入了兩組，這個模式的服務(wù)器，緩沖區(qū)有多少讀多少。

ET模式：

邊沿觸發(fā)：緩沖區(qū)剩余未讀盡的數(shù)據(jù)不會導(dǎo)致 epoll_wait 返回。 新的事件滿足，才會觸發(fā)。struct epoll_event event;event.events = EPOLLIN | EPOLLET; LT模式：水平觸發(fā) -- 默認(rèn)采用模式。緩沖區(qū)剩余未讀盡的數(shù)據(jù)會導(dǎo)致 epoll_wait 返回。

77P-epoll的ET非阻塞模式
readn調(diào)用的阻塞，比如設(shè)定讀500個字符，但是只讀到498，完事兒阻塞了，等另剩下的2個字符，然而在server代碼里，一旦read變?yōu)閞eadn阻塞了，它就不會被喚醒了，因為epoll_wait因為readn的阻塞不會循環(huán)執(zhí)行，讀不到新數(shù)據(jù)。有點死鎖的意思，差倆字符所以阻塞，因為阻塞，讀不到新字符。

LT(level triggered)：LT是缺省的工作方式，并且同時支持block和no-block socket。在這種做法中，內(nèi)核告訴你一個文件描述符是否就緒了，然后你可以對這個就緒的fd進(jìn)行IO操作。如果你不作任何操作，內(nèi)核還是會繼續(xù)通知你的，所以，這種模式編程出錯誤可能性要小一點。傳統(tǒng)的select/poll都是這種模型的代表。
ET(edge-triggered)：ET是高速工作方式，只支持no-block socket。在這種模式下，當(dāng)描述符從未就緒變?yōu)榫途w時，內(nèi)核通過epoll告訴你。然后它會假設(shè)你知道文件描述符已經(jīng)就緒，并且不會再為那個文件描述符發(fā)送更多的就緒通知。請注意，如果一直不對這個fd作IO操作(從而導(dǎo)致它再次變成未就緒)，內(nèi)核不會發(fā)送更多的通知(only once).

用fcntl設(shè)置阻塞

非阻塞epoll的服務(wù)器代碼如下：

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <netinet/in.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <sys/wait.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/epoll.h>

#include <unistd.h>

#include <fcntl.h>

#define MAXLINE 10

#define SERV_PORT 8000

int main(void)

{

struct sockaddr_in servaddr, cliaddr;

socklen_t cliaddr_len;

int listenfd, connfd;

char buf[MAXLINE];

char str[INET_ADDRSTRLEN];

int efd, flag;

listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));

servaddr.sin_family = AF_INET;

servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);

bind(listenfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));

listen(listenfd, 20);

///

struct epoll_event event;

struct epoll_event res_event[10];

int res, len;

efd = epoll_create(10);

event.events = EPOLLIN | EPOLLET; /* ET 邊沿觸發(fā)，默認(rèn)是水平觸發(fā) */

//event.events = EPOLLIN;

printf("Accepting connections ...\n");

cliaddr_len = sizeof(cliaddr);

connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &cliaddr_len);

printf("received from %s at PORT %d\n",

inet_ntop(AF_INET, &cliaddr.sin_addr, str, sizeof(str)),

ntohs(cliaddr.sin_port));

flag = fcntl(connfd, F_GETFL); /* 修改connfd為非阻塞讀 */

flag |= O_NONBLOCK;

fcntl(connfd, F_SETFL, flag);

event.data.fd = connfd;

epoll_ctl(efd, EPOLL_CTL_ADD, connfd, &event); //將connfd加入監(jiān)聽紅黑樹

while (1) {

printf("epoll_wait begin\n");

res = epoll_wait(efd, res_event, 10, -1); //最多10個, 阻塞監(jiān)聽

printf("epoll_wait end res %d\n", res);

if (res_event[0].data.fd == connfd) {

while ((len = read(connfd, buf, MAXLINE/2)) >0 ) //非阻塞讀, 輪詢

write(STDOUT_FILENO, buf, len);

}

}

return 0;

}

其實就是多了這幾行：

結(jié)論：
epoll 的 ET模式， 高效模式，但是只支持 非阻塞模式。 — 忙輪詢。

struct epoll_event event;event.events = EPOLLIN | EPOLLET;epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, cfd， &event); int flg = fcntl(cfd, F_GETFL); flg |= O_NONBLOCK;fcntl(cfd, F_SETFL, flg);優(yōu)點：高效。突破1024文件描述符。缺點：不能跨平臺。 Linux。

后面使用epoll就用這種非阻塞的

78P-epoll優(yōu)缺點總結(jié)
優(yōu)點：

高效。突破1024文件描述符。

缺點：
不能跨平臺。 Linux。

79P-補(bǔ)充對比ET和LT
這里重要的就一點，當(dāng)使用非阻塞讀時，讀取數(shù)據(jù)需要輪詢。
比如使用readn的時候，數(shù)據(jù)沒讀夠，因為非阻塞，跑了，想讀剩下的，就得輪詢。

80P-epoll反應(yīng)堆模型總述
epoll 反應(yīng)堆模型：

epoll ET模式 + 非阻塞、輪詢 + void *ptr。原來： socket、bind、listen -- epoll_create 創(chuàng)建監(jiān)聽 紅黑樹 -- 返回 epfd -- epoll_ctl() 向樹上添加一個監(jiān)聽fd -- while（1）---- epoll_wait 監(jiān)聽 -- 對應(yīng)監(jiān)聽fd有事件產(chǎn)生 -- 返回 監(jiān)聽滿足數(shù)組。 -- 判斷返回數(shù)組元素 -- lfd滿足 -- Accept -- cfd 滿足 -- read() --- 小->大 -- write回去。

反應(yīng)堆：不但要監(jiān)聽 cfd 的讀事件、還要監(jiān)聽cfd的寫事件。

socket、bind、listen -- epoll_create 創(chuàng)建監(jiān)聽 紅黑樹 -- 返回 epfd -- epoll_ctl() 向樹上添加一個監(jiān)聽fd -- while（1）---- epoll_wait 監(jiān)聽 -- 對應(yīng)監(jiān)聽fd有事件產(chǎn)生 -- 返回 監(jiān)聽滿足數(shù)組。 -- 判斷返回數(shù)組元素 -- lfd滿足 -- Accept -- cfd 滿足 -- read() --- 小->大 -- cfd從監(jiān)聽紅黑樹上摘下 -- EPOLLOUT -- 回調(diào)函數(shù) -- epoll_ctl() -- EPOLL_CTL_ADD 重新放到紅黑上監(jiān)聽寫事件-- 等待 epoll_wait 返回 -- 說明 cfd 可寫 -- write回去 -- cfd從監(jiān)聽紅黑樹上摘下 -- EPOLLIN -- epoll_ctl() -- EPOLL_CTL_ADD 重新放到紅黑上監(jiān)聽讀事件 -- epoll_wait 監(jiān)聽

反應(yīng)堆的理解：加入IO轉(zhuǎn)接之后，有了事件，server才去處理，這里反應(yīng)堆也是這樣，由于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜，服務(wù)器處理數(shù)據(jù)之后，可能并不能直接寫回去，比如遇到網(wǎng)絡(luò)繁忙或者對方緩沖區(qū)已經(jīng)滿了這種情況，就不能直接寫回給客戶端。反應(yīng)堆就是在處理數(shù)據(jù)之后，監(jiān)聽寫事件，能寫會客戶端了，才去做寫回操作。寫回之后，再改為監(jiān)聽讀事件。如此循環(huán)。

81P-epoll反應(yīng)堆main邏輯
直接上代碼，這就略微有點長了：

/*

*epoll基于非阻塞I/O事件驅(qū)動

*/

#include <stdio.h>

#include <sys/socket.h>

#include <sys/epoll.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <fcntl.h>

#include <unistd.h>

#include <errno.h>

#include <string.h>

#include <stdlib.h>

#include <time.h>

#define MAX_EVENTS 1024 //監(jiān)聽上限數(shù)

#define BUFLEN 4096

#define SERV_PORT 8080

void recvdata(int fd, int events, void *arg);

void senddata(int fd, int events, void *arg);

/* 描述就緒文件描述符相關(guān)信息 */

struct myevent_s {

int fd; //要監(jiān)聽的文件描述符

int events; //對應(yīng)的監(jiān)聽事件

void *arg; //泛型參數(shù)

void (*call_back)(int fd, int events, void *arg); //回調(diào)函數(shù)

int status; //是否在監(jiān)聽:1->在紅黑樹上(監(jiān)聽), 0->不在(不監(jiān)聽)

char buf[BUFLEN];

int len;

long last_active; //記錄每次加入紅黑樹 g_efd 的時間值

};

int g_efd; //全局變量, 保存epoll_create返回的文件描述符

struct myevent_s g_events[MAX_EVENTS+1]; //自定義結(jié)構(gòu)體類型數(shù)組. +1–>listen fd

/將結(jié)構(gòu)體 myevent_s 成員變量 初始化/

void eventset(struct myevent_s *ev, int fd, void (*call_back)(int, int, void *), void *arg)

{

ev->fd = fd;

ev->call_back = call_back;

ev->events = 0;

ev->arg = arg;

ev->status = 0;

memset(ev->buf, 0, sizeof(ev->buf));

ev->len = 0;

ev->last_active = time(NULL); //調(diào)用eventset函數(shù)的時間

return;

}

/* 向 epoll監(jiān)聽的紅黑樹 添加一個 文件描述符 */

//eventadd(efd, EPOLLIN, &g_events[MAX_EVENTS]);

void eventadd(int efd, int events, struct myevent_s *ev)

{

struct epoll_event epv = {0, {0}};

int op;

epv.data.ptr = ev;

epv.events = ev->events = events; //EPOLLIN 或 EPOLLOUT

if (ev->status == 0) { //已經(jīng)在紅黑樹 g_efd 里

op = EPOLL_CTL_ADD; //將其加入紅黑樹 g_efd, 并將status置1

ev->status = 1;

}

if (epoll_ctl(efd, op, ev->fd, &epv) < 0) //實際添加/修改

printf("event add failed [fd=%d], events[%d]\n", ev->fd, events);

else

printf("event add OK [fd=%d], op=%d, events[%0X]\n", ev->fd, op, events);

return ;

}

/* 從epoll 監(jiān)聽的 紅黑樹中刪除一個 文件描述符*/

void eventdel(int efd, struct myevent_s *ev)

{

struct epoll_event epv = {0, {0}};

if (ev->status != 1) //不在紅黑樹上

return ;

//epv.data.ptr = ev;

epv.data.ptr = NULL;

ev->status = 0; //修改狀態(tài)

epoll_ctl(efd, EPOLL_CTL_DEL, ev->fd, &epv); //從紅黑樹 efd 上將 ev->fd 摘除

return ;

}

/* 當(dāng)有文件描述符就緒, epoll返回, 調(diào)用該函數(shù) 與客戶端建立鏈接 */

void acceptconn(int lfd, int events, void *arg)

{

struct sockaddr_in cin;

socklen_t len = sizeof(cin);

int cfd, i;

if ((cfd = accept(lfd, (struct sockaddr *)&cin, &len)) == -1) {

if (errno != EAGAIN && errno != EINTR) {

/* 暫時不做出錯處理 */

}

printf("%s: accept, %s\n", __func__, strerror(errno));

return ;

}

do {

for (i = 0; i < MAX_EVENTS; i++) //從全局?jǐn)?shù)組g_events中找一個空閑元素

if (g_events[i].status == 0) //類似于select中找值為-1的元素

break; //跳出 for

if (i == MAX_EVENTS) {

printf("%s: max connect limit[%d]\n", __func__, MAX_EVENTS);

break; //跳出do while(0) 不執(zhí)行后續(xù)代碼

}

int flag = 0;

if ((flag = fcntl(cfd, F_SETFL, O_NONBLOCK)) < 0) { //將cfd也設(shè)置為非阻塞

printf("%s: fcntl nonblocking failed, %s\n", __func__, strerror(errno));

break;

}

/* 給cfd設(shè)置一個 myevent_s 結(jié)構(gòu)體, 回調(diào)函數(shù) 設(shè)置為 recvdata */

eventset(&g_events[i], cfd, recvdata, &g_events[i]);

eventadd(g_efd, EPOLLIN, &g_events[i]); //將cfd添加到紅黑樹g_efd中,監(jiān)聽讀事件

} while(0);

printf("new connect [%s:%d][time:%ld], pos[%d]\n",

inet_ntoa(cin.sin_addr), ntohs(cin.sin_port), g_events[i].last_active, i);

return ;

}

void recvdata(int fd, int events, void *arg)

{

struct myevent_s *ev = (struct myevent_s *)arg;

int len;

len = recv(fd, ev->buf, sizeof(ev->buf), 0); //讀文件描述符, 數(shù)據(jù)存入myevent_s成員buf中

eventdel(g_efd, ev); //將該節(jié)點從紅黑樹上摘除

if (len > 0) {

ev->len = len;

ev->buf[len] = '\0'; //手動添加字符串結(jié)束標(biāo)記

printf("C[%d]:%s\n", fd, ev->buf);

eventset(ev, fd, senddata, ev); //設(shè)置該 fd 對應(yīng)的回調(diào)函數(shù)為 senddata

eventadd(g_efd, EPOLLOUT, ev); //將fd加入紅黑樹g_efd中,監(jiān)聽其寫事件

} else if (len == 0) {

close(ev->fd);

/* ev-g_events 地址相減得到偏移元素位置 */

printf("[fd=%d] pos[%ld], closed\n", fd, ev-g_events);

} else {

close(ev->fd);

printf("recv[fd=%d] error[%d]:%s\n", fd, errno, strerror(errno));

}

return;

}

void senddata(int fd, int events, void *arg)

{

struct myevent_s *ev = (struct myevent_s *)arg;

int len;

len = send(fd, ev->buf, ev->len, 0); //直接將數(shù)據(jù) 回寫給客戶端。未作處理

eventdel(g_efd, ev); //從紅黑樹g_efd中移除

if (len > 0) {

printf("send[fd=%d], [%d]%s\n", fd, len, ev->buf);

eventset(ev, fd, recvdata, ev); //將該fd的 回調(diào)函數(shù)改為 recvdata

eventadd(g_efd, EPOLLIN, ev); //從新添加到紅黑樹上， 設(shè)為監(jiān)聽讀事件

} else {

close(ev->fd); //關(guān)閉鏈接

printf("send[fd=%d] error %s\n", fd, strerror(errno));

}

return ;

}

/*創(chuàng)建 socket, 初始化lfd */

void initlistensocket(int efd, short port)

{

struct sockaddr_in sin;

int lfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

fcntl(lfd, F_SETFL, O_NONBLOCK); //將socket設(shè)為非阻塞

memset(&sin, 0, sizeof(sin)); //bzero(&sin, sizeof(sin))

sin.sin_family = AF_INET;

sin.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

sin.sin_port = htons(port);

bind(lfd, (struct sockaddr *)&sin, sizeof(sin));

listen(lfd, 20);

/* void eventset(struct myevent_s *ev, int fd, void (*call_back)(int, int, void *), void *arg); */

eventset(&g_events[MAX_EVENTS], lfd, acceptconn, &g_events[MAX_EVENTS]);

/* void eventadd(int efd, int events, struct myevent_s *ev) */

eventadd(efd, EPOLLIN, &g_events[MAX_EVENTS]);

return ;

}

int main(int argc, char *argv[])

{

unsigned short port = SERV_PORT;

if (argc == 2)

port = atoi(argv[1]); //使用用戶指定端口.如未指定,用默認(rèn)端口

g_efd = epoll_create(MAX_EVENTS+1); //創(chuàng)建紅黑樹,返回給全局 g_efd

if (g_efd <= 0)

printf("create efd in %s err %s\n", __func__, strerror(errno));

initlistensocket(g_efd, port); //初始化監(jiān)聽socket

struct epoll_event events[MAX_EVENTS+1]; //保存已經(jīng)滿足就緒事件的文件描述符數(shù)組

printf("server running:port[%d]\n", port);

int checkpos = 0, i;

while (1) {

/* 超時驗證，每次測試100個鏈接，不測試listenfd 當(dāng)客戶端60秒內(nèi)沒有和服務(wù)器通信，則關(guān)閉此客戶端鏈接 */

long now = time(NULL); //當(dāng)前時間

for (i = 0; i < 100; i++, checkpos++) { //一次循環(huán)檢測100個。 使用checkpos控制檢測對象

if (checkpos == MAX_EVENTS)

checkpos = 0;

if (g_events[checkpos].status != 1) //不在紅黑樹 g_efd 上

continue;

long duration = now - g_events[checkpos].last_active; //客戶端不活躍的世間

if (duration >= 60) {

close(g_events[checkpos].fd); //關(guān)閉與該客戶端鏈接

printf("[fd=%d] timeout\n", g_events[checkpos].fd);

eventdel(g_efd, &g_events[checkpos]); //將該客戶端 從紅黑樹 g_efd移除

}

}

/*監(jiān)聽紅黑樹g_efd, 將滿足的事件的文件描述符加至events數(shù)組中, 1秒沒有事件滿足, 返回 0*/

int nfd = epoll_wait(g_efd, events, MAX_EVENTS+1, 1000);

if (nfd < 0) {

printf("epoll_wait error, exit\n");

break;

}

for (i = 0; i < nfd; i++) {

/*使用自定義結(jié)構(gòu)體myevent_s類型指針, 接收 聯(lián)合體data的void *ptr成員*/

struct myevent_s *ev = (struct myevent_s *)events[i].data.ptr;

if ((events[i].events & EPOLLIN) && (ev->events & EPOLLIN)) { //讀就緒事件

ev->call_back(ev->fd, events[i].events, ev->arg);

//lfd EPOLLIN

}

if ((events[i].events & EPOLLOUT) && (ev->events & EPOLLOUT)) { //寫就緒事件

ev->call_back(ev->fd, events[i].events, ev->arg);

}

}

}

/* 退出前釋放所有資源 */

return 0;

}

main邏輯：創(chuàng)建套接字—》初始化連接—》超時驗證—》監(jiān)聽—》處理讀事件和寫事件

82P-epoll反應(yīng)堆-給lfd和cfd指定回調(diào)函數(shù)
eventset函數(shù)指定了不同事件對應(yīng)的回調(diào)函數(shù)，所以雖然讀寫事件都用的call_back來回調(diào)，但實際上調(diào)用的是不同的函數(shù)。

83P-epoll反應(yīng)堆initlistensocket小總結(jié)
eventset函數(shù)：

設(shè)置回調(diào)函數(shù)。 lfd --》 acceptconn()cfd --> recvdata();cfd --> senddata();

eventadd函數(shù)：

將一個fd， 添加到 監(jiān)聽紅黑樹。 設(shè)置監(jiān)聽 read事件，還是監(jiān)聽寫事件。

84P-epoll反應(yīng)堆wait被觸發(fā)后read和write回調(diào)及監(jiān)聽
網(wǎng)絡(luò)編程中： read — recv()

write --- send();

85P-epoll反應(yīng)堆-超時時間
用一個last_active存儲上次活躍時間，完事兒用當(dāng)前時間和上次活躍時間來計算不活躍時間長度，不活躍時間超過一定閾值，就踢掉這個客戶端。

86-總結(jié)
多路IO轉(zhuǎn)接：

select：

poll：
int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout);

fds：監(jiān)聽的文件描述符【數(shù)組】struct pollfd {int fd： 待監(jiān)聽的文件描述符short events： 待監(jiān)聽的文件描述符對應(yīng)的監(jiān)聽事件取值：POLLIN、POLLOUT、POLLERRshort revnets： 傳入時， 給0。如果滿足對應(yīng)事件的話， 返回 非0 --> POLLIN、POLLOUT、POLLERR}nfds: 監(jiān)聽數(shù)組的，實際有效監(jiān)聽個數(shù)。timeout: > 0: 超時時長。單位：毫秒。-1: 阻塞等待0： 不阻塞返回值：返回滿足對應(yīng)監(jiān)聽事件的文件描述符 總個數(shù)。優(yōu)點：自帶數(shù)組結(jié)構(gòu)。 可以將 監(jiān)聽事件集合 和 返回事件集合 分離。拓展 監(jiān)聽上限。 超出 1024限制。缺點：不能跨平臺。 Linux無法直接定位滿足監(jiān)聽事件的文件描述符， 編碼難度較大。

read 函數(shù)返回值：

> 0: 實際讀到的字節(jié)數(shù)=0： socket中，表示對端關(guān)閉。close（）-1： 如果 errno == EINTR 被異常終端。 需要重啟。如果 errno == EAGIN 或 EWOULDBLOCK 以非阻塞方式讀數(shù)據(jù)，但是沒有數(shù)據(jù)。 需要，再次讀。如果 errno == ECONNRESET 說明連接被 重置。 需要 close（），移除監(jiān)聽隊列。錯誤。

突破 1024 文件描述符限制：

cat /proc/sys/fs/file-max --> 當(dāng)前計算機(jī)所能打開的最大文件個數(shù)。 受硬件影響。ulimit -a ——> 當(dāng)前用戶下的進(jìn)程，默認(rèn)打開文件描述符個數(shù)。 缺省為 1024修改：打開 sudo vi /etc/security/limits.conf， 寫入：* soft nofile 65536 --> 設(shè)置默認(rèn)值， 可以直接借助命令修改。 【注銷用戶，使其生效】* hard nofile 100000 --> 命令修改上限。

epoll：
int epoll_create(int size); 創(chuàng)建一棵監(jiān)聽紅黑樹

size：創(chuàng)建的紅黑樹的監(jiān)聽節(jié)點數(shù)量。（僅供內(nèi)核參考。）返回值：指向新創(chuàng)建的紅黑樹的根節(jié)點的 fd。 失敗： -1 errnoint epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event); 操作監(jiān)聽紅黑樹epfd：epoll_create 函數(shù)的返回值。 epfdop：對該監(jiān)聽紅黑數(shù)所做的操作。EPOLL_CTL_ADD 添加fd到 監(jiān)聽紅黑樹EPOLL_CTL_MOD 修改fd在 監(jiān)聽紅黑樹上的監(jiān)聽事件。EPOLL_CTL_DEL 將一個fd 從監(jiān)聽紅黑樹上摘下（取消監(jiān)聽）fd：待監(jiān)聽的fdevent： 本質(zhì) struct epoll_event 結(jié)構(gòu)體 地址成員 events：EPOLLIN / EPOLLOUT / EPOLLERR成員 data： 聯(lián)合體（共用體）：int fd; 對應(yīng)監(jiān)聽事件的 fdvoid *ptr； uint32_t u32;uint64_t u64; 返回值：成功 0； 失敗： -1 errnoint epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout); 阻塞監(jiān)聽。epfd：epoll_create 函數(shù)的返回值。 epfdevents：傳出參數(shù)，【數(shù)組】， 滿足監(jiān)聽條件的 哪些 fd 結(jié)構(gòu)體。maxevents：數(shù)組 元素的總個數(shù)。 1024struct epoll_event evnets[1024]timeout：-1: 阻塞0： 不阻塞>0: 超時時間 （毫秒）返回值：> 0: 滿足監(jiān)聽的 總個數(shù)。 可以用作循環(huán)上限。0： 沒有fd滿足監(jiān)聽事件-1：失敗。 errno

epoll實現(xiàn)多路IO轉(zhuǎn)接思路：

lfd = socket（）; 監(jiān)聽連接事件lfd
bind();
listen();

int epfd = epoll_create(1024); epfd, 監(jiān)聽紅黑樹的樹根。

struct epoll_event tep, ep[1024]; tep, 用來設(shè)置單個fd屬性， ep 是 epoll_wait() 傳出的滿足監(jiān)聽事件的數(shù)組。

tep.events = EPOLLIN; 初始化 lfd的監(jiān)聽屬性。
tep.data.fd = lfd

epoll_ctl(epfd， EPOLL_CTL_ADD, lfd, &tep); 將 lfd 添加到監(jiān)聽紅黑樹上。

while (1) {

ret = epoll_wait(epfd， ep，1024， -1); 實施監(jiān)聽for (i = 0; i < ret; i++) {if (ep[i].data.fd == lfd) { // lfd 滿足讀事件，有新的客戶端發(fā)起連接請求cfd = Accept();tep.events = EPOLLIN; 初始化 cfd的監(jiān)聽屬性。tep.data.fd = cfd;epoll_ctl(epfd， EPOLL_CTL_ADD, cfd, &tep);} else { cfd 們 滿足讀事件， 有客戶端寫數(shù)據(jù)來。n = read(ep[i].data.fd, buf, sizeof(buf));if ( n == 0) {close(ep[i].data.fd);epoll_ctl(epfd， EPOLL_CTL_DEL, ep[i].data.fd , NULL); // 將關(guān)閉的cfd，從監(jiān)聽樹上摘下。} else if （n > 0） {小--大write(ep[i].data.fd, buf, n);}} }

}

epoll 事件模型：

ET模式：邊沿觸發(fā)：緩沖區(qū)剩余未讀盡的數(shù)據(jù)不會導(dǎo)致 epoll_wait 返回。 新的事件滿足，才會觸發(fā)。struct epoll_event event;event.events = EPOLLIN | EPOLLET; LT模式：水平觸發(fā) -- 默認(rèn)采用模式。緩沖區(qū)剩余未讀盡的數(shù)據(jù)會導(dǎo)致 epoll_wait 返回。結(jié)論：epoll 的 ET模式， 高效模式，但是只支持 非阻塞模式。 --- 忙輪詢。struct epoll_event event;event.events = EPOLLIN | EPOLLET;epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, cfd， &event); int flg = fcntl(cfd, F_GETFL); flg |= O_NONBLOCK;fcntl(cfd, F_SETFL, flg);優(yōu)點：高效。突破1024文件描述符。缺點：不能跨平臺。 Linux。

epoll 反應(yīng)堆模型：

epoll ET模式 + 非阻塞、輪詢 + void *ptr。原來： socket、bind、listen -- epoll_create 創(chuàng)建監(jiān)聽 紅黑樹 -- 返回 epfd -- epoll_ctl() 向樹上添加一個監(jiān)聽fd -- while（1）---- epoll_wait 監(jiān)聽 -- 對應(yīng)監(jiān)聽fd有事件產(chǎn)生 -- 返回 監(jiān)聽滿足數(shù)組。 -- 判斷返回數(shù)組元素 -- lfd滿足 -- Accept -- cfd 滿足 -- read() --- 小->大 -- write回去。反應(yīng)堆：不但要監(jiān)聽 cfd 的讀事件、還要監(jiān)聽cfd的寫事件。socket、bind、listen -- epoll_create 創(chuàng)建監(jiān)聽 紅黑樹 -- 返回 epfd -- epoll_ctl() 向樹上添加一個監(jiān)聽fd -- while（1）---- epoll_wait 監(jiān)聽 -- 對應(yīng)監(jiān)聽fd有事件產(chǎn)生 -- 返回 監(jiān)聽滿足數(shù)組。 -- 判斷返回數(shù)組元素 -- lfd滿足 -- Accept -- cfd 滿足 -- read() --- 小->大 -- cfd從監(jiān)聽紅黑樹上摘下 -- EPOLLOUT -- 回調(diào)函數(shù) -- epoll_ctl() -- EPOLL_CTL_ADD 重新放到紅黑上監(jiān)聽寫事件-- 等待 epoll_wait 返回 -- 說明 cfd 可寫 -- write回去 -- cfd從監(jiān)聽紅黑樹上摘下 -- EPOLLIN -- epoll_ctl() -- EPOLL_CTL_ADD 重新放到紅黑上監(jiān)聽讀事件 -- epoll_wait 監(jiān)聽eventset函數(shù)：設(shè)置回調(diào)函數(shù)。 lfd --》 acceptconn()cfd --> recvdata();cfd --> senddata(); eventadd函數(shù)：將一個fd， 添加到 監(jiān)聽紅黑樹。 設(shè)置監(jiān)聽 read事件，還是監(jiān)聽寫事件。網(wǎng)絡(luò)編程中： read --- recv()write --- send();

87P-復(fù)習(xí)

88P-補(bǔ)充說明epoll的man手冊
89P-epoll反應(yīng)堆再說明

90P-ctags使用

91P線程池模型原理分析

struct threadpool_t {

pthread_mutex_t lock; /* 用于鎖住本結(jié)構(gòu)體 */ pthread_mutex_t thread_counter; /* 記錄忙狀態(tài)線程個數(shù)de瑣 -- busy_thr_num */pthread_cond_t queue_not_full; /* 當(dāng)任務(wù)隊列滿時，添加任務(wù)的線程阻塞，等待此條件變量 */ pthread_cond_t queue_not_empty; /* 任務(wù)隊列里不為空時，通知等待任務(wù)的線程 */pthread_t *threads; /* 存放線程池中每個線程的tid。數(shù)組 */ pthread_t adjust_tid; /* 存管理線程tid */ threadpool_task_t *task_queue; /* 任務(wù)隊列(數(shù)組首地址) */int min_thr_num; /* 線程池最小線程數(shù) */ int max_thr_num; /* 線程池最大線程數(shù) */ int live_thr_num; /* 當(dāng)前存活線程個數(shù) */ int busy_thr_num; /* 忙狀態(tài)線程個數(shù) */ int wait_exit_thr_num; /* 要銷毀的線程個數(shù) */int queue_front; /* task_queue隊頭下標(biāo) */ int queue_rear; /* task_queue隊尾下標(biāo) */ int queue_size; /* task_queue隊中實際任務(wù)數(shù) */ int queue_max_size; /* task_queue隊列可容納任務(wù)數(shù)上限 */int shutdown; /* 標(biāo)志位，線程池使用狀態(tài)，true或false */

};

typedef struct {

void *(*function)(void *); /* 函數(shù)指針，回調(diào)函數(shù) */

void arg; / 上面函數(shù)的參數(shù) */

92P-線程池描述結(jié)構(gòu)體
struct threadpool_t {

pthread_mutex_t lock; /* 用于鎖住本結(jié)構(gòu)體 */ pthread_mutex_t thread_counter; /* 記錄忙狀態(tài)線程個數(shù)de瑣 -- busy_thr_num */pthread_cond_t queue_not_full; /* 當(dāng)任務(wù)隊列滿時，添加任務(wù)的線程阻塞，等待此條件變量 */ pthread_cond_t queue_not_empty; /* 任務(wù)隊列里不為空時，通知等待任務(wù)的線程 */pthread_t *threads; /* 存放線程池中每個線程的tid。數(shù)組 */ pthread_t adjust_tid; /* 存管理線程tid */ threadpool_task_t *task_queue; /* 任務(wù)隊列(數(shù)組首地址) */int min_thr_num; /* 線程池最小線程數(shù) */ int max_thr_num; /* 線程池最大線程數(shù) */ int live_thr_num; /* 當(dāng)前存活線程個數(shù) */ int busy_thr_num; /* 忙狀態(tài)線程個數(shù) */ int wait_exit_thr_num; /* 要銷毀的線程個數(shù) */int queue_front; /* task_queue隊頭下標(biāo) */ int queue_rear; /* task_queue隊尾下標(biāo) */ int queue_size; /* task_queue隊中實際任務(wù)數(shù) */ int queue_max_size; /* task_queue隊列可容納任務(wù)數(shù)上限 */int shutdown; /* 標(biāo)志位，線程池使用狀態(tài)，true或false */

};

93P-線程池main架構(gòu)

main();

創(chuàng)建線程池。向線程池中添加任務(wù)。 借助回調(diào)處理任務(wù)。銷毀線程池。

94P-線程池-pthreadpool_create
2. pthreadpool_create();

創(chuàng)建線程池結(jié)構(gòu)體 指針。初始化線程池結(jié)構(gòu)體 { N 個成員變量 }創(chuàng)建 N 個任務(wù)線程。創(chuàng)建 1 個管理者線程。失敗時，銷毀開辟的所有空間。（釋放）

95P-子線程回調(diào)函數(shù)
3. threadpool_thread（）

進(jìn)入子線程回調(diào)函數(shù)。接收參數(shù) void *arg --》 pool 結(jié)構(gòu)體加鎖 --》lock --》 整個結(jié)構(gòu)體鎖判斷條件變量 --》 wait -------------------170

96P-管理者線程
4. adjust_thread（）

循環(huán) 10 s 執(zhí)行一次。進(jìn)入管理者線程回調(diào)函數(shù)接收參數(shù) void *arg --》 pool 結(jié)構(gòu)體加鎖 --》lock --》 整個結(jié)構(gòu)體鎖獲取管理線程池要用的到 變量。 task_num, live_num, busy_num根據(jù)既定算法，使用上述3變量，判斷是否應(yīng)該 創(chuàng)建、銷毀線程池中 指定步長的線程。

97P-threadpool_add函數(shù)
5. threadpool_add ()

總功能：模擬產(chǎn)生任務(wù)。 num[20]設(shè)置回調(diào)函數(shù)， 處理任務(wù)。 sleep（1） 代表處理完成。內(nèi)部實現(xiàn)：加鎖初始化 任務(wù)隊列結(jié)構(gòu)體成員。 回調(diào)函數(shù) function， arg利用環(huán)形隊列機(jī)制，實現(xiàn)添加任務(wù)。 借助隊尾指針挪移 % 實現(xiàn)。喚醒阻塞在 條件變量上的線程。解鎖

98P-條件滿足，子線程wait被喚醒后處理任務(wù)
6. 從 3. 中的wait之后繼續(xù)執(zhí)行，處理任務(wù)。

加鎖獲取 任務(wù)處理回調(diào)函數(shù)，及參數(shù)利用環(huán)形隊列機(jī)制，實現(xiàn)處理任務(wù)。 借助隊頭指針挪移 % 實現(xiàn)。喚醒阻塞在 條件變量 上的 server。解鎖加鎖 改忙線程數(shù)++解鎖執(zhí)行處理任務(wù)的線程加鎖 改忙線程數(shù)——解鎖

99P-線程池擴(kuò)容和銷毀
7. 創(chuàng)建 銷毀線程

管理者線程根據(jù) task_num, live_num, busy_num 根據(jù)既定算法，使用上述3變量，判斷是否應(yīng)該 創(chuàng)建、銷毀線程池中 指定步長的線程。如果滿足 創(chuàng)建條件pthread_create(); 回調(diào) 任務(wù)線程函數(shù)。 live_num++如果滿足 銷毀條件wait_exit_thr_num = 10; signal 給 阻塞在條件變量上的線程 發(fā)送 假條件滿足信號 跳轉(zhuǎn)至 --170 wait阻塞線程會被 假信號 喚醒。判斷： wait_exit_thr_num > 0 pthread_exit();

100P-TCP和UDP通信優(yōu)缺點
TCP通信和UDP通信各自的優(yōu)缺點：

TCP： 面向連接的，可靠數(shù)據(jù)包傳輸。對于不穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)層，采取完全彌補(bǔ)的通信方式。 丟包重傳。優(yōu)點：穩(wěn)定。 數(shù)據(jù)流量穩(wěn)定、速度穩(wěn)定、順序缺點：傳輸速度慢。相率低。開銷大。使用場景：數(shù)據(jù)的完整型要求較高，不追求效率。大數(shù)據(jù)傳輸、文件傳輸。UDP： 無連接的，不可靠的數(shù)據(jù)報傳遞。對于不穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)層，采取完全不彌補(bǔ)的通信方式。 默認(rèn)還原網(wǎng)絡(luò)狀況優(yōu)點：傳輸速度塊。相率高。開銷小。缺點：不穩(wěn)定。數(shù)據(jù)流量。速度。順序。使用場景：對時效性要求較高場合。穩(wěn)定性其次。游戲、視頻會議、視頻電話。 騰訊、華為、阿里 --- 應(yīng)用層數(shù)據(jù)校驗協(xié)議，彌補(bǔ)udp的不足。

101P-UDP通信server和client流程
UDP實現(xiàn)的 C/S 模型：

recv()/send() 只能用于 TCP 通信。 替代 read、writeaccpet(); ---- Connect(); ---被舍棄server：lfd = socket(AF_INET, STREAM, 0); SOCK_DGRAM --- 報式協(xié)議。bind();listen(); --- 可有可無while（1）{read(cfd, buf, sizeof) --- 被替換 --- recvfrom（） --- 涵蓋accept傳出地址結(jié)構(gòu)。

小-- 大

write();--- 被替換 --- sendto（）---- connect}close();

client：

connfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);sendto（‘服務(wù)器的地址結(jié)構(gòu)’， 地址結(jié)構(gòu)大小）recvfrom（）寫到屏幕close();

102P-recvfrom和sendto函數(shù)
ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);

sockfd： 套接字buf：緩沖區(qū)地址len：緩沖區(qū)大小flags： 0src_addr：（struct sockaddr *）&addr 傳出。 對端地址結(jié)構(gòu)addrlen：傳入傳出。返回值： 成功接收數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)。 失敗：-1 errn。 0： 對端關(guān)閉。

ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);

sockfd： 套接字buf：存儲數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)len：數(shù)據(jù)長度flags： 0src_addr：（struct sockaddr *）&addr 傳入。 目標(biāo)地址結(jié)構(gòu)addrlen：地址結(jié)構(gòu)長度。返回值：成功寫出數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)。 失敗 -1， errno

103P-UDP實現(xiàn)的并發(fā)服務(wù)器和客戶端
直接上代碼，啃，啃就完事兒，這是服務(wù)器代碼

#include <string.h>

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <ctype.h>

#define SERV_PORT 8000

int main(void)

{

struct sockaddr_in serv_addr, clie_addr;

socklen_t clie_addr_len;

int sockfd;

char buf[BUFSIZ];

char str[INET_ADDRSTRLEN];

int i, n;

sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

bzero(&serv_addr, sizeof(serv_addr));

serv_addr.sin_family = AF_INET;

serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

serv_addr.sin_port = htons(SERV_PORT);

bind(sockfd, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr));

printf("Accepting connections ...\n");

while (1) {

clie_addr_len = sizeof(clie_addr);

n = recvfrom(sockfd, buf, BUFSIZ,0, (struct sockaddr *)&clie_addr, &clie_addr_len);

if (n == -1)

perror("recvfrom error");

printf("received from %s at PORT %d\n",

inet_ntop(AF_INET, &clie_addr.sin_addr, str, sizeof(str)),

ntohs(clie_addr.sin_port));

for (i = 0; i < n; i++)

buf[i] = toupper(buf[i]);

n = sendto(sockfd, buf, n, 0, (struct sockaddr *)&clie_addr, sizeof(clie_addr));

if (n == -1)

perror("sendto error");

}

close(sockfd);

return 0;

}

下面是客戶端代碼：

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <unistd.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <ctype.h>

#define SERV_PORT 8000

int main(int argc, char *argv[])

{

struct sockaddr_in servaddr;

int sockfd, n;

char buf[BUFSIZ];

sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));

servaddr.sin_family = AF_INET;

inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &servaddr.sin_addr);

servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);

bind(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));

while (fgets(buf, BUFSIZ, stdin) != NULL) {

n = sendto(sockfd, buf, strlen(buf), 0, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));

if (n == -1)

perror("sendto error");

n = recvfrom(sockfd, buf, BUFSIZ, 0, NULL, 0); //NULL:不關(guān)心對端信息

if (n == -1)

perror("recvfrom error");

write(STDOUT_FILENO, buf, n);

}

close(sockfd);

return 0;

}

104P-借助TCP的CS模型，改寫UDP的CS模型
看懂前面的，問題就不大了。可以再看一下視頻復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)

105P-本地套接字和網(wǎng)絡(luò)套接字比較

本地套接字：

IPC： pipe、fifo、mmap、信號、本地套（domain）--- CS模型對比網(wǎng)絡(luò)編程 TCP C/S模型， 注意以下幾點：1. int socket(int domain, int type, int protocol); 參數(shù) domain：AF_INET --> AF_UNIX/AF_LOCAL type: SOCK_STREAM/SOCK_DGRAM 都可以。 2. 地址結(jié)構(gòu)： sockaddr_in --> sockaddr_unstruct sockaddr_in srv_addr; --> struct sockaddr_un srv_adrr;srv_addr.sin_family = AF_INET; --> srv_addr.sun_family = AF_UNIX;

·
srv_addr.sin_port = htons(8888); strcpy(srv_addr.sun_path, “srv.socket”)

srv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); len = offsetof(struct sockaddr_un, sun_path) + strlen("srv.socket");bind(fd, (struct sockaddr *)&srv_addr, sizeof(srv_addr)); --> bind(fd, (struct sockaddr *)&srv_addr, len); 3. bind()函數(shù)調(diào)用成功，會創(chuàng)建一個 socket。因此為保證bind成功，通常我們在 bind之前， 可以使用 unlink("srv.socket");4. 客戶端不能依賴 “隱式綁定”。并且應(yīng)該在通信建立過程中，創(chuàng)建且初始化2個地址結(jié)構(gòu)：1） client_addr --> bind()2) server_addr --> connect();

106P-本地套接字通信
服務(wù)器代碼：

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

#include <sys/socket.h>

#include <strings.h>

#include <string.h>

#include <ctype.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <sys/un.h>

#include <stddef.h>

#include “wrap.h”

#define SERV_ADDR “serv.socket”

int main(void)

{

int lfd, cfd, len, size, i;

struct sockaddr_un servaddr, cliaddr;

char buf[4096];

lfd = Socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);

bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));

servaddr.sun_family = AF_UNIX;

strcpy(servaddr.sun_path, SERV_ADDR);

len = offsetof(struct sockaddr_un, sun_path) + strlen(servaddr.sun_path); /* servaddr total len */

unlink(SERV_ADDR); /* 確保bind之前serv.sock文件不存在,bind會創(chuàng)建該文件 */

Bind(lfd, (struct sockaddr *)&servaddr, len); /* 參3不能是sizeof(servaddr) */

Listen(lfd, 20);

printf("Accept ...\n");

while (1) {

len = sizeof(cliaddr); //AF_UNIX大小+108B

cfd = Accept(lfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, (socklen_t *)&len);

len -= offsetof(struct sockaddr_un, sun_path); /* 得到文件名的長度 */

cliaddr.sun_path[len] = '\0'; /* 確保打印時,沒有亂碼出現(xiàn) */

printf("client bind filename %s\n", cliaddr.sun_path);

while ((size = read(cfd, buf, sizeof(buf))) > 0) {

for (i = 0; i < size; i++)

buf[i] = toupper(buf[i]);

write(cfd, buf, size);

}

close(cfd);

}

close(lfd);

return 0;

}

客戶端代碼：

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

#include <strings.h>

#include <string.h>

#include <ctype.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <sys/un.h>

#include <stddef.h>

#include “wrap.h”

#define SERV_ADDR “serv.socket”

#define CLIE_ADDR “clie.socket”

int main(void)

{

int cfd, len;

struct sockaddr_un servaddr, cliaddr;

char buf[4096];

cfd = Socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);

bzero(&cliaddr, sizeof(cliaddr));

cliaddr.sun_family = AF_UNIX;

strcpy(cliaddr.sun_path,CLIE_ADDR);

len = offsetof(struct sockaddr_un, sun_path) + strlen(cliaddr.sun_path); /* 計算客戶端地址結(jié)構(gòu)有效長度 */

unlink(CLIE_ADDR);

Bind(cfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, len); /* 客戶端也需要bind, 不能依賴自動綁定*/

bzero(&servaddr, sizeof(servaddr)); /* 構(gòu)造server 地址 */

servaddr.sun_family = AF_UNIX;

strcpy(servaddr.sun_path, SERV_ADDR);

len = offsetof(struct sockaddr_un, sun_path) + strlen(servaddr.sun_path); /* 計算服務(wù)器端地址結(jié)構(gòu)有效長度 */

Connect(cfd, (struct sockaddr *)&servaddr, len);

while (fgets(buf, sizeof(buf), stdin) != NULL) {

write(cfd, buf, strlen(buf));

len = read(cfd, buf, sizeof(buf));

write(STDOUT_FILENO, buf, len);

}

close(cfd);

return 0;

}

107P-本地套接字和網(wǎng)絡(luò)套接字實現(xiàn)對比
由于布局原因，直接看課程筆記比較科學(xué)。
linux網(wǎng)絡(luò)編程資料\day5\1-教學(xué)資料\課堂筆記.txt

108P-總結(jié)
直接看課程筆記linux網(wǎng)絡(luò)編程資料\day5\1-教學(xué)資料\課堂筆記.txt

109P-復(fù)習(xí)

110P-libevent簡介
libevent庫

開源。精簡。跨平臺（Windows、Linux、maxos、unix）。專注于網(wǎng)絡(luò)通信。

111P-libevent庫的下載和安裝
源碼包安裝： 參考 README、readme

./configure 檢查安裝環(huán)境 生成 makefilemake 生成 .o 和 可執(zhí)行文件sudo make install 將必要的資源cp置系統(tǒng)指定目錄。進(jìn)入 sample 目錄，運行demo驗證庫安裝使用情況。編譯使用庫的 .c 時，需要加 -levent 選項。庫名 libevent.so --> /usr/local/lib 查看的到。

特性：
基于“事件”異步通信模型。— 回調(diào)。

這里遇到一個問題：

解決辦法：
解決這個問題的博客

完事兒運行測試，結(jié)果如下：

112P-libevent封裝的框架思想
libevent框架：

1. 創(chuàng)建 event_base (樂高底座) 2. 創(chuàng)建 事件evnet 3. 將事件 添加到 base上 4. 循環(huán)監(jiān)聽事件滿足 5. 釋放 event_base

創(chuàng)建 event_base (樂高底座)

struct event_base *event_base_new(void);struct event_base *base = event_base_new();

創(chuàng)建 事件evnet

常規(guī)事件 event --> event_new(); bufferevent --> bufferevent_socket_new();

將事件 添加到 base上

int event_add(struct event *ev, const struct timeval *tv)

循環(huán)監(jiān)聽事件滿足

int event_base_dispatch(struct event_base *base);event_base_dispatch(base);

釋放 event_base

event_base_free(base);

113P-結(jié)合helloworld初識libevent
特性：
基于“事件”異步通信模型。— 回調(diào)。

114P-框架相關(guān)的不常用函數(shù)
查看支持哪些多路IO：
代碼如下：

編譯運行，結(jié)果如下：

115P-創(chuàng)建事件對象
創(chuàng)建事件event：

struct event *ev；struct event *event_new(struct event_base *base，evutil_socket_t fd，short what，event_callback_fn cb; void *arg);base： event_base_new()返回值。fd： 綁定到 event 上的 文件描述符what：對應(yīng)的事件（r、w、e）EV_READ 一次 讀事件EV_WRTIE 一次 寫事件EV_PERSIST 持續(xù)觸發(fā)。 結(jié)合 event_base_dispatch 函數(shù)使用，生效。cb：一旦事件滿足監(jiān)聽條件，回調(diào)的函數(shù)。typedef void (*event_callback_fn)(evutil_socket_t fd, short, void *) arg： 回調(diào)的函數(shù)的參數(shù)。返回值：成功創(chuàng)建的 event

116P-事件event操作
添加事件到 event_base

int event_add(struct event *ev, const struct timeval *tv);ev: event_new() 的返回值。tv：NULL

銷毀事件

int event_free(struct event *ev);ev: event_new() 的返回值。

117P-使用fifo的讀寫
讀端的代碼如下：

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

#include <stdlib.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <string.h>

#include <fcntl.h>

#include <event2/event.h>

// 對操作處理函數(shù)

void read_cb(evutil_socket_t fd, short what, void *arg)

{

// 讀管道

char buf[1024] = {0};

int len = read(fd, buf, sizeof(buf));

printf("read event: %s \n", what & EV_READ ? "Yes" : "No");

printf("data len = %d, buf = %s\n", len, buf);

sleep(1);

}

// 讀管道

int main(int argc, const char* argv[])

{

unlink("myfifo");

//創(chuàng)建有名管道

mkfifo("myfifo", 0664);

// open file

//int fd = open("myfifo", O_RDONLY | O_NONBLOCK);

int fd = open("myfifo", O_RDONLY);

if(fd == -1)

{

perror("open error");

exit(1);

}

// 創(chuàng)建個event_base

struct event_base* base = NULL;

base = event_base_new();

// 創(chuàng)建事件

struct event* ev = NULL;

ev = event_new(base, fd, EV_READ | EV_PERSIST, read_cb, NULL);

// 添加事件

event_add(ev, NULL);

// 事件循環(huán)

event_base_dispatch(base); // while（1） { epoll();}

// 釋放資源

event_free(ev);

event_base_free(base);

close(fd);

return 0;

}

如代碼所示，這個也遵循libevent搭積木的過程

寫管道代碼如下：

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

#include <stdlib.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <string.h>

#include <fcntl.h>

#include <event2/event.h>

// 對操作處理函數(shù)

void write_cb(evutil_socket_t fd, short what, void *arg)

{

// write管道

char buf[1024] = {0};

static int num = 0;

sprintf(buf, "hello,world-%d\n", num++);

write(fd, buf, strlen(buf)+1);

sleep(1);

}

// 寫管道

int main(int argc, const char* argv[])

{

// open file

//int fd = open("myfifo", O_WRONLY | O_NONBLOCK);

int fd = open("myfifo", O_WRONLY);

if(fd == -1)

{

perror("open error");

exit(1);

}

// 寫管道

struct event_base* base = NULL;

base = event_base_new();

// 創(chuàng)建事件

struct event* ev = NULL;

// 檢測的寫緩沖區(qū)是否有空間寫

//ev = event_new(base, fd, EV_WRITE , write_cb, NULL);

ev = event_new(base, fd, EV_WRITE | EV_PERSIST, write_cb, NULL);

// 添加事件

event_add(ev, NULL);

// 事件循環(huán)

event_base_dispatch(base);

// 釋放資源

event_free(ev);

event_base_free(base);

close(fd);

return 0;

}

編譯運行，結(jié)果如下：

118P-使用fifo的讀寫編碼實現(xiàn)
這個基本上就是把前面代碼寫了一遍，復(fù)習(xí)一下，問題不大

119P-未決和非未決
未決和非未決：

非未決: 沒有資格被處理未決： 有資格被處理，但尚未被處理event_new --> event ---> 非未決 --> event_add --> 未決 --> dispatch() && 監(jiān)聽事件被觸發(fā) --> 激活態(tài) --> 執(zhí)行回調(diào)函數(shù) --> 處理態(tài) --> 非未決 event_add && EV_PERSIST --> 未決 --> event_del --> 非未決

120P-中午復(fù)習(xí)

121P-bufferevent特性

帶緩沖區(qū)的事件 bufferevent

#include <event2/bufferevent.h> read/write 兩個緩沖. 借助 隊列.

122P-bufferevent事件對象創(chuàng)建、銷毀
創(chuàng)建、銷毀bufferevent：

struct bufferevent *ev；struct bufferevent *bufferevent_socket_new(struct event_base *base, evutil_socket_t fd, enum bufferevent_options options);base： event_basefd: 封裝到bufferevent內(nèi)的 fdoptions：BEV_OPT_CLOSE_ON_FREE返回： 成功創(chuàng)建的 bufferevent事件對象。void bufferevent_socket_free(struct bufferevent *ev);

123P-給bufferevent事件對象設(shè)置回調(diào)
給bufferevent設(shè)置回調(diào)：

對比event： event_new( fd, callback ); event_add() -- 掛到 event_base 上。bufferevent_socket_new（fd） bufferevent_setcb（ callback ）void bufferevent_setcb(struct bufferevent * bufev,bufferevent_data_cb readcb,bufferevent_data_cb writecb,bufferevent_event_cb eventcb,void *cbarg );bufev： bufferevent_socket_new() 返回值readcb： 設(shè)置 bufferevent 讀緩沖，對應(yīng)回調(diào) read_cb{ bufferevent_read() 讀數(shù)據(jù) }writecb： 設(shè)置 bufferevent 寫緩沖，對應(yīng)回調(diào) write_cb { } -- 給調(diào)用者，發(fā)送寫成功通知。 可以 NULLeventcb： 設(shè)置 事件回調(diào)。 也可傳NULLtypedef void (*bufferevent_event_cb)(struct bufferevent *bev, short events, void *ctx);void event_cb(struct bufferevent *bev, short events, void *ctx){。。。。。}events： BEV_EVENT_CONNECTEDcbarg： 上述回調(diào)函數(shù)使用的 參數(shù)。read 回調(diào)函數(shù)類型：typedef void (*bufferevent_data_cb)(struct bufferevent *bev, void*ctx);void read_cb(struct bufferevent *bev, void *cbarg ){.....bufferevent_read(); --- read();}bufferevent_read()函數(shù)的原型：size_t bufferevent_read(struct bufferevent *bev, void *buf, size_t bufsize);write 回調(diào)函數(shù)類型：int bufferevent_write(struct bufferevent *bufev, const void *data, size_t size);

124P-緩沖區(qū)開啟和關(guān)閉
啟動、關(guān)閉 bufferevent的 緩沖區(qū)：

void bufferevent_enable(struct bufferevent *bufev, short events); 啟動 events： EV_READ、EV_WRITE、EV_READ|EV_WRITE默認(rèn)、write 緩沖是 enable、read 緩沖是 disablebufferevent_enable(evev, EV_READ); -- 開啟讀緩沖。

125P-客戶端和服務(wù)器連接和監(jiān)聽
連接客戶端：

socket();connect();int bufferevent_socket_connect(struct bufferevent *bev, struct sockaddr *address, int addrlen);bev: bufferevent 事件對象（封裝了fd）address、len：等同于 connect() 參2/3

創(chuàng)建監(jiān)聽服務(wù)器：

------ socket();bind();listen();accept();struct evconnlistener * listnerstruct evconnlistener *evconnlistener_new_bind ( struct event_base *base,evconnlistener_cb cb, void *ptr, unsigned flags,int backlog,const struct sockaddr *sa,int socklen);base： event_basecb: 回調(diào)函數(shù)。 一旦被回調(diào)，說明在其內(nèi)部應(yīng)該與客戶端完成， 數(shù)據(jù)讀寫操作，進(jìn)行通信。ptr： 回調(diào)函數(shù)的參數(shù)flags： LEV_OPT_CLOSE_ON_FREE | LEV_OPT_REUSEABLEbacklog： listen() 2參。 -1 表最大值sa：服務(wù)器自己的地址結(jié)構(gòu)體socklen：服務(wù)器自己的地址結(jié)構(gòu)體大小。返回值：成功創(chuàng)建的監(jiān)聽器。

釋放監(jiān)聽服務(wù)器:

void evconnlistener_free(struct evconnlistener *lev);

126P-libevent實現(xiàn)TCP服務(wù)器流程
服務(wù)器端 libevent 創(chuàng)建TCP連接：

創(chuàng)建event_base

創(chuàng)建bufferevent事件對象。bufferevent_socket_new();

使用bufferevent_setcb() 函數(shù)給 bufferevent的 read、write、event 設(shè)置回調(diào)函數(shù)。

當(dāng)監(jiān)聽的 事件滿足時，read_cb會被調(diào)用， 在其內(nèi)部 bufferevent_read();讀

使用 evconnlistener_new_bind 創(chuàng)建監(jiān)聽服務(wù)器， 設(shè)置其回調(diào)函數(shù)，當(dāng)有客戶端成功連接時，這個回調(diào)函數(shù)會被調(diào)用。

封裝 listner_cb() 在函數(shù)內(nèi)部。完成與客戶端通信。

設(shè)置讀緩沖、寫緩沖的 使能狀態(tài) enable、disable

啟動循環(huán) event_base_dispath();

釋放連接。

127P-libevent實現(xiàn)TCP服務(wù)器源碼分析
服務(wù)器源碼如下：

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

#include <stdlib.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <string.h>

#include <event2/event.h>

#include <event2/listener.h>

#include <event2/bufferevent.h>

// 讀緩沖區(qū)回調(diào)

void read_cb(struct bufferevent *bev, void *arg)

{

char buf[1024] = {0};

bufferevent_read(bev, buf, sizeof(buf));

printf("client say: %s\n", buf);

char *p = "我是服務(wù)器, 已經(jīng)成功收到你發(fā)送的數(shù)據(jù)!";

// 發(fā)數(shù)據(jù)給客戶端

bufferevent_write(bev, p, strlen(p)+1);

sleep(1);

}

// 寫緩沖區(qū)回調(diào)

void write_cb(struct bufferevent *bev, void *arg)

{

printf("I'm服務(wù)器, 成功寫數(shù)據(jù)給客戶端,寫緩沖區(qū)回調(diào)函數(shù)被回調(diào)...\n");

}

// 事件

void event_cb(struct bufferevent *bev, short events, void *arg)

{

if (events & BEV_EVENT_EOF)

{

printf("connection closed\n");

}

else if(events & BEV_EVENT_ERROR)

{

printf("some other error\n");

}

bufferevent_free(bev);

printf("buffevent 資源已經(jīng)被釋放...\n");

}

void cb_listener(

struct evconnlistener *listener,

evutil_socket_t fd,

struct sockaddr *addr,

int len, void *ptr)

{

printf(“connect new client\n”);

struct event_base* base = (struct event_base*)ptr;

// 通信操作

// 添加新事件

struct bufferevent *bev;

bev = bufferevent_socket_new(base, fd, BEV_OPT_CLOSE_ON_FREE);

// 給bufferevent緩沖區(qū)設(shè)置回調(diào)

bufferevent_setcb(bev, read_cb, write_cb, event_cb, NULL);

bufferevent_enable(bev, EV_READ);

}

int main(int argc, const char* argv[])

{

// init server

struct sockaddr_in serv;

memset(&serv, 0, sizeof(serv));

serv.sin_family = AF_INET;

serv.sin_port = htons(9876);

serv.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

struct event_base* base;

base = event_base_new();

// 創(chuàng)建套接字

// 綁定

// 接收連接請求

struct evconnlistener* listener;

listener = evconnlistener_new_bind(base, cb_listener, base,

LEV_OPT_CLOSE_ON_FREE | LEV_OPT_REUSEABLE,

36, (struct sockaddr*)&serv, sizeof(serv));

event_base_dispatch(base);

evconnlistener_free(listener);

event_base_free(base);

return 0;

}

128P-服務(wù)器注意事項
bufev_server的代碼，錘起來：

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#include <unistd.h>

#include <errno.h>

#include <sys/socket.h>

#include <event2/event.h>

#include <event2/bufferevent.h>

#include <event2/listener.h>

#include <pthread.h>

void sys_err(const char *str)

{

perror(str);

exit(1);

}

// 讀事件回調(diào)

void read_cb(struct bufferevent *bev, void *arg)

{

char buf[1024] = {0};

// 借助讀緩沖，從客戶端拿數(shù)據(jù)

bufferevent_read(bev, buf, sizeof(buf));

printf("clinet write: %s\n", buf);

// 借助寫緩沖，寫數(shù)據(jù)回給客戶端

bufferevent_write(bev, "abcdefg", 7);

}

// 寫事件回調(diào)

void write_cb(struct bufferevent *bev, void *arg)

{

printf("-------fwq------has wrote\n");

}

// 其他事件回調(diào)

void event_cb(struct bufferevent *bev, short events, void *ctx)

{

}

// 被回調(diào)，說明有客戶端成功連接， cfd已經(jīng)傳入該參數(shù)內(nèi)部。 創(chuàng)建bufferevent事件對象

// 與客戶端完成讀寫操作。

void listener_cb(struct evconnlistener *listener, evutil_socket_t sock,

struct sockaddr *addr, int len, void *ptr)

{

struct event_base *base = (struct event_base *)ptr;

// 創(chuàng)建bufferevent 對象

struct bufferevent *bev = NULL;

bev = bufferevent_socket_new(base, sock, BEV_OPT_CLOSE_ON_FREE);

// 給bufferevent 對象 設(shè)置回調(diào) read、write、event

void bufferevent_setcb(struct bufferevent * bufev,

bufferevent_data_cb readcb,

bufferevent_data_cb writecb,

bufferevent_event_cb eventcb,

void *cbarg );

// 設(shè)置回調(diào)函數(shù)

bufferevent_setcb(bev, read_cb, write_cb, NULL, NULL);

// 啟動 read 緩沖區(qū)的 使能狀態(tài)

bufferevent_enable(bev, EV_READ);

return ;

}

int main(int argc, char *argv[])

{

// 定義服務(wù)器地址結(jié)構(gòu)

struct sockaddr_in srv_addr;

bzero(&srv_addr, sizeof(srv_addr));

srv_addr.sin_family = AF_INET;

srv_addr.sin_port = htons(8765);

srv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

// 創(chuàng)建event_base

struct event_base *base = event_base_new();

/*

struct evconnlistener *evconnlistener_new_bind (

struct event_base *base,

evconnlistener_cb cb,

void *ptr,

unsigned flags,

int backlog,

const struct sockaddr *sa,

int socklen);

*/

// 創(chuàng)建服務(wù)器監(jiān)聽器：

struct evconnlistener *listener = NULL;

listener = evconnlistener_new_bind(base, listener_cb, (void *)base,

LEV_OPT_CLOSE_ON_FREE | LEV_OPT_REUSEABLE, -1,

(struct sockaddr *)&srv_addr, sizeof(srv_addr));

// 啟動監(jiān)聽循環(huán)

event_base_dispatch(base);

// 銷毀event_base

evconnlistener_free(listener);

event_base_free(base);

return 0;

}

129P-客戶端流程簡析和回顧

代碼走起：

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

#include <stdlib.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <string.h>

#include <event2/bufferevent.h>

#include <event2/event.h>

#include <arpa/inet.h>

void read_cb(struct bufferevent *bev, void *arg)

{

char buf[1024] = {0};

bufferevent_read(bev, buf, sizeof(buf));

printf("fwq say:%s\n", buf);

bufferevent_write(bev, buf, strlen(buf)+1);

sleep(1);

}

void write_cb(struct bufferevent *bev, void *arg)

{

printf("----------我是客戶端的寫回調(diào)函數(shù),沒卵用\n");

}

void event_cb(struct bufferevent *bev, short events, void *arg)

{

if (events & BEV_EVENT_EOF)

{

printf("connection closed\n");

}

else if(events & BEV_EVENT_ERROR)

{

printf("some other error\n");

}

else if(events & BEV_EVENT_CONNECTED)

{

printf("已經(jīng)連接服務(wù)器...\\(^o^)/...\n");

return;

}

// 釋放資源

bufferevent_free(bev);

}

// 客戶端與用戶交互，從終端讀取數(shù)據(jù)寫給服務(wù)器

void read_terminal(evutil_socket_t fd, short what, void *arg)

{

// 讀數(shù)據(jù)

char buf[1024] = {0};

int len = read(fd, buf, sizeof(buf));

struct bufferevent* bev = (struct bufferevent*)arg;

// 發(fā)送數(shù)據(jù)

bufferevent_write(bev, buf, len+1);

}

int main(int argc, const char* argv[])

{

struct event_base* base = NULL;

base = event_base_new();

int fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

// 通信的fd放到bufferevent中

struct bufferevent* bev = NULL;

bev = bufferevent_socket_new(base, fd, BEV_OPT_CLOSE_ON_FREE);

// init server info

struct sockaddr_in serv;

memset(&serv, 0, sizeof(serv));

serv.sin_family = AF_INET;

serv.sin_port = htons(9876);

inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv.sin_addr.s_addr);

// 連接服務(wù)器

bufferevent_socket_connect(bev, (struct sockaddr*)&serv, sizeof(serv));

// 設(shè)置回調(diào)

bufferevent_setcb(bev, read_cb, write_cb, event_cb, NULL);

// 設(shè)置讀回調(diào)生效

// bufferevent_enable(bev, EV_READ);

// 創(chuàng)建事件

struct event* ev = event_new(base, STDIN_FILENO, EV_READ | EV_PERSIST,

read_terminal, bev);

// 添加事件

event_add(ev, NULL);

event_base_dispatch(base);

event_free(ev);

event_base_free(base);

return 0;

}

130P-總結(jié)
linux網(wǎng)絡(luò)編程資料\day6\1-教學(xué)資料\課堂筆記.txt

131P-復(fù)習(xí)

132P-web大練習(xí)的概述
寫一個供用戶訪問主機(jī)文件的web服務(wù)器

133P-HTML文本和標(biāo)題

134P-HTML文本和標(biāo)題
和上一話重復(fù)，僵硬，跳過

135P-錯誤頁面html
代碼比較簡單

136P-列表、圖片和超鏈接

137P-http協(xié)議請求、應(yīng)答協(xié)議基礎(chǔ)格式

138P-服務(wù)器框架復(fù)習(xí)和getline函數(shù)
代碼如下：

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <stdlib.h>

#include <netinet/in.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <sys/wait.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/epoll.h>

#include <unistd.h>

#include <fcntl.h>

#define MAXSIZE 2048

int init_listen_fd(int port, int epfd)

{

//　創(chuàng)建監(jiān)聽的套接字 lfd

int lfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

if (lfd == -1) {

perror("socket error");

exit(1);

}

// 創(chuàng)建服務(wù)器地址結(jié)構(gòu) IP+port

struct sockaddr_in srv_addr;

bzero(&srv_addr, sizeof(srv_addr));

srv_addr.sin_family = AF_INET;

srv_addr.sin_port = htons(port);

srv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

// 端口復(fù)用

int opt = 1;

setsockopt(lfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt));

// 給 lfd 綁定地址結(jié)構(gòu)

int ret = bind(lfd, (struct sockaddr*)&srv_addr, sizeof(srv_addr));

if (ret == -1) {

perror("bind error");

exit(1);

}

// 設(shè)置監(jiān)聽上限

ret = listen(lfd, 128);

if (ret == -1) {

perror("listen error");

exit(1);

}

// lfd 添加到 epoll 樹上

struct epoll_event ev;

ev.events = EPOLLIN;

ev.data.fd = lfd;

ret = epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, lfd, &ev);

if (ret == -1) {

perror("epoll_ctl add lfd error");

exit(1);

}

return lfd;

}

void do_accept(int lfd, int epfd)

{

struct sockaddr_in clt_addr;

socklen_t clt_addr_len = sizeof(clt_addr);

int cfd = accept(lfd, (struct sockaddr*)&clt_addr, &clt_addr_len);

if (cfd == -1) {

perror("accept error");

exit(1);

}

// 打印客戶端IP+port

char client_ip[64] = {0};

printf("New Client IP: %s, Port: %d, cfd = %d\n",

inet_ntop(AF_INET, &clt_addr.sin_addr.s_addr, client_ip, sizeof(client_ip)),

ntohs(clt_addr.sin_port), cfd);

// 設(shè)置 cfd 非阻塞

int flag = fcntl(cfd, F_GETFL);

flag |= O_NONBLOCK;

fcntl(cfd, F_SETFL, flag);

// 將新節(jié)點cfd 掛到 epoll 監(jiān)聽樹上

struct epoll_event ev;

ev.data.fd = cfd;

// 邊沿非阻塞模式

ev.events = EPOLLIN | EPOLLET;

int ret = epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, cfd, &ev);

if (ret == -1) {

perror("epoll_ctl add cfd error");

exit(1);

}

}

void do_read(int cfd, int epfd)

{

// read cfd 小 -- 大 write 回

// 讀取一行http協(xié)議， 拆分， 獲取 get 文件名 協(xié)議號

}

void epoll_run(int port)

{

int i = 0;

struct epoll_event all_events[MAXSIZE];

// 創(chuàng)建一個epoll監(jiān)聽樹根

int epfd = epoll_create(MAXSIZE);

if (epfd == -1) {

perror("epoll_create error");

exit(1);

}

// 創(chuàng)建lfd，并添加至監(jiān)聽樹

int lfd = init_listen_fd(port, epfd);

while (1) {

// 監(jiān)聽節(jié)點對應(yīng)事件

int ret = epoll_wait(epfd, all_events, MAXSIZE, -1);

if (ret == -1) {

perror("epoll_wait error");

exit(1);

}

for (i=0; i<ret; ++i) {

// 只處理讀事件, 其他事件默認(rèn)不處理

struct epoll_event *pev = &all_events[i];

// 不是讀事件

if (!(pev->events & EPOLLIN)) {

continue;

}

if (pev->data.fd == lfd) { // 接受連接請求

do_accept(lfd, epfd);

} else { // 讀數(shù)據(jù)

do_read(pev->data.fd, epfd);

}

}

}

}

int main(int argc, char *argv[])

{

// 命令行參數(shù)獲取 端口 和 server提供的目錄

if (argc < 3)

{

printf("./server port path\n");

}

// 獲取用戶輸入的端口

int port = atoi(argv[1]);

// 改變進(jìn)程工作目錄

int ret = chdir(argv[2]);

if (ret != 0) {

perror("chdir error");

exit(1);

}

// 啟動 epoll監(jiān)聽

epoll_run(port);

return 0;

}

139P-復(fù)習(xí)
請求協(xié)議： — 瀏覽器組織，發(fā)送

GET /hello.c Http1.1\r\n
2. Host: localhost:2222\r\n
3. User-Agent: Mozilla/5.0 (X11; Ubuntu; Linux i686; rv:24.0) Gecko/201001 01 Firefox/24.0\r\n
4. Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,/;q=0.8\r\n
5. Accept-Language: zh-cn,zh;q=0.8,en-us;q=0.5,en;q=0.3\r\n
6. Accept-Encoding: gzip, deflate\r\n
7. Connection: keep-alive\r\n
8. If-Modified-Since: Fri, 18 Jul 2014 08:36:36 GMT\r\n
【空行】\r\n

應(yīng)答協(xié)議：

Http1.1 200 OK
2. Server: xhttpd
Content-Type：text/plain; charset=iso-8859-1
3. Date: Fri, 18 Jul 2014 14:34:26 GMT
5. Content-Length: 32 （ 要么不寫 或者 傳-1， 要寫務(wù)必精確 ！ ）
6. Content-Language: zh-CN
7. Last-Modified: Fri, 18 Jul 2014 08:36:36 GMT
8. Connection: close
\r\n
[數(shù)據(jù)起始。。。。。
。。。。
。。。數(shù)據(jù)終止]

140P-單文件通信流程分析

getline() 獲取 http協(xié)議的第一行。

從首行中拆分 GET、文件名、協(xié)議版本。 獲取用戶請求的文件名。

判斷文件是否存在。 stat()

判斷是文件還是目錄。

是文件-- open – read – 寫回給瀏覽器

先寫 http 應(yīng)答協(xié)議頭 ： http/1.1 200 ok

Content-Type：text/plain; charset=iso-8859-1

141P-處理出錯返回

142P-正則表達(dá)式獲取文件名

void do_read(int cfd, int epfd)

{

// 讀取一行http協(xié)議， 拆分， 獲取 get 文件名 協(xié)議號

char line[1024] = {0};

char method[16], path[256], protocol[16];

int len = get_line(cfd, line, sizeof(line)); //讀 http請求協(xié)議首行 GET /hello.c HTTP/1.1

if (len == 0) {

printf("服務(wù)器，檢查到客戶端關(guān)閉....\n");

disconnect(cfd, epfd);

} else {

sscanf(line, "%[^ ] %[^ ] %[^ ]", method, path, protocol);

printf("method=%s, path=%s, protocol=%s\n", method, path, protocol);

while (1) {

char buf[1024] = {0};

len = get_line(cfd, buf, sizeof(buf));

if (buf[0] == '\n') {

break;

} else if (len == -1)

break;

}

}

if (strncasecmp(method, "GET", 3) == 0)

{

char *file = path+1; // 取出 客戶端要訪問的文件名

http_request(cfd, file);

disconnect(cfd, epfd);

}

}

143P-判斷文件是否存在

// 處理http請求， 判斷文件是否存在， 回發(fā)

void http_request(int cfd, const char *file)

{

struct stat sbuf;

// 判斷文件是否存在

int ret = stat(file, &sbuf);

if (ret != 0) {

// 回發(fā)瀏覽器 404 錯誤頁面

perror("stat");

exit(1);

}

if(S_ISREG(sbuf.st_mode)) { // 是一個普通文件

// 回發(fā) http協(xié)議應(yīng)答

//send_respond(cfd, 200, "OK", " Content-Type: text/plain; charset=iso-8859-1", sbuf.st_size);

send_respond(cfd, 200, "OK", "Content-Type:image/jpeg", -1);

//send_respond(cfd, 200, "OK", "audio/mpeg", -1);

// 回發(fā) 給客戶端請求數(shù)據(jù)內(nèi)容。

send_file(cfd, file);

}

}

144P-寫出http應(yīng)答協(xié)議頭

// 客戶端端的fd, 錯誤號，錯誤描述，回發(fā)文件類型， 文件長度

void send_respond(int cfd, int no, char *disp, char *type, int len)

{

char buf[4096] = {0};

sprintf(buf, "HTTP/1.1 %d %s\r\n", no, disp);

send(cfd, buf, strlen(buf), 0);

sprintf(buf, "Content-Type: %s\r\n", type);

sprintf(buf+strlen(buf), "Content-Length:%d\r\n", len);

send(cfd, buf, strlen(buf), 0);

send(cfd, "\r\n", 2, 0);

}

145P-寫數(shù)據(jù)給瀏覽器

// 發(fā)送服務(wù)器本地文件 給瀏覽器

void send_file(int cfd, const char *file)

{

int n = 0, ret;

char buf[4096] = {0};

// 打開的服務(wù)器本地文件。 --- cfd 能訪問客戶端的 socket

int fd = open(file, O_RDONLY);

if (fd == -1) {

// 404 錯誤頁面

perror("open error");

exit(1);

}

while ((n = read(fd, buf, sizeof(buf))) > 0) {

ret = send(cfd, buf, n, 0);

if (ret == -1) {

perror("send error");

exit(1);

}

if (ret < 4096)

printf("-----send ret: %d\n", ret);

}

close(fd);

}

146P-文件類型區(qū)分

147P-錯誤原因及說明
MP3請求錯誤的原因在于，做錯誤判斷時太粗略，errno=EAGAIN或者errno=EINTR時，并不算錯誤，此時繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)讀取數(shù)據(jù)就行。
然而原來的程序是直接退出了，所以沒接收到數(shù)據(jù)。

148P-錯誤頁面展示

錯誤頁面部分的代碼：

void send_error(int cfd, int status, char *title, char *text)

{

char buf[4096] = {0};

sprintf(buf, "%s %d %s\r\n", "HTTP/1.1", status, title);

sprintf(buf+strlen(buf), "Content-Type:%s\r\n", "text/html");

sprintf(buf+strlen(buf), "Content-Length:%d\r\n", -1);

sprintf(buf+strlen(buf), "Connection: close\r\n");

send(cfd, buf, strlen(buf), 0);

send(cfd, "\r\n", 2, 0);

memset(buf, 0, sizeof(buf));

sprintf(buf, "<html><head><title>%d %s</title></head>\n", status, title);

sprintf(buf+strlen(buf), "<body bgcolor=\"#cc99cc\"><h2 align=\"center\">%d %s</h4>\n", status, title);

sprintf(buf+strlen(buf), "%s\n", text);

sprintf(buf+strlen(buf), "<hr>\n</body>\n</html>\n");

send(cfd, buf, strlen(buf), 0);

return ;

}

直接看完整代碼吧：
epoll_server.c

149P-關(guān)于瀏覽器請求ico文件

150P-瀏覽器請求目錄

// http請求處理

void http_request(const char* request, int cfd)

{

// 拆分http請求行

char method[12], path[1024], protocol[12];

sscanf(request, "%[^ ] %[^ ] %[^ ]", method, path, protocol);

printf("method = %s, path = %s, protocol = %s\n", method, path, protocol);

// 轉(zhuǎn)碼 將不能識別的中文亂碼 -> 中文

// 解碼 %23 %34 %5f

decode_str(path, path);

char* file = path+1; // 去掉path中的/ 獲取訪問文件名

// 如果沒有指定訪問的資源, 默認(rèn)顯示資源目錄中的內(nèi)容

if(strcmp(path, "/") == 0) {

// file的值, 資源目錄的當(dāng)前位置

file = "./";

}

// 獲取文件屬性

struct stat st;

int ret = stat(file, &st);

if(ret == -1) {

send_error(cfd, 404, "Not Found", "NO such file or direntry");

return;

}

// 判斷是目錄還是文件

if(S_ISDIR(st.st_mode)) { // 目錄

// 發(fā)送頭信息

send_respond_head(cfd, 200, "OK", get_file_type(".html"), -1);

// 發(fā)送目錄信息

send_dir(cfd, file);

} else if(S_ISREG(st.st_mode)) { // 文件

// 發(fā)送消息報頭

send_respond_head(cfd, 200, "OK", get_file_type(file), st.st_size);

// 發(fā)送文件內(nèi)容

send_file(cfd, file);

}

}

151P-判斷文件類型

// 通過文件名獲取文件的類型

const char *get_file_type(const char *name)

{

char* dot;

// 自右向左查找‘.’字符, 如不存在返回NULL

dot = strrchr(name, '.');

if (dot == NULL)

return "text/plain; charset=utf-8";

if (strcmp(dot, ".html") == 0 || strcmp(dot, ".htm") == 0)

return "text/html; charset=utf-8";

if (strcmp(dot, ".jpg") == 0 || strcmp(dot, ".jpeg") == 0)

return "image/jpeg";

if (strcmp(dot, ".gif") == 0)

return "image/gif";

if (strcmp(dot, ".png") == 0)

return "image/png";

if (strcmp(dot, ".css") == 0)

return "text/css";

if (strcmp(dot, ".au") == 0)

return "audio/basic";

if (strcmp( dot, ".wav" ) == 0)

return "audio/wav";

if (strcmp(dot, ".avi") == 0)

return "video/x-msvideo";

if (strcmp(dot, ".mov") == 0 || strcmp(dot, ".qt") == 0)

return "video/quicktime";

if (strcmp(dot, ".mpeg") == 0 || strcmp(dot, ".mpe") == 0)

return "video/mpeg";

if (strcmp(dot, ".vrml") == 0 || strcmp(dot, ".wrl") == 0)

return "model/vrml";

if (strcmp(dot, ".midi") == 0 || strcmp(dot, ".mid") == 0)

return "audio/midi";

if (strcmp(dot, ".mp3") == 0)

return "audio/mpeg";

if (strcmp(dot, ".ogg") == 0)

return "application/ogg";

if (strcmp(dot, ".pac") == 0)

return "application/x-ns-proxy-autoconfig";

return "text/plain; charset=utf-8";

}

152P-漢字字符編碼和解碼
URL中的漢字默認(rèn)是存為Unicode碼

153P-libevent實現(xiàn)的web服務(wù)器
直接源碼啃起來吧

154P-telnet調(diào)試

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Linux网络编程——黑马程序员笔记的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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