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【网络编程】select实现服务器与客户端进行通信

作者：空白诗007 | 2024-08-26 17:54:01

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【网络编程】select实现服务器与客户端进行通信

1、运行1个服务器和2个客户端

实现效果:
        1、服务器和2个客户端互相聊天，服务器和客户端都需要使用select模型去实现
        2、服务器要监视2个客户端是否连接，2个客户端是否发来消息，以及服务器自己的标准输入流
        3、客户端要监视服务器是否发来消息，以及客户端自己的标准输入流
        4、在不开线程的情况下，实现互相聊天

小计：实现的结果是服务器能够同时和多个客户端进行通信，但是客户端之间不能进行通信

  1. //Ser.c
  2. #include <myhead.h>
  3. #define SER_IP "192.168.2.7" // 服务器IP
  4. #define SER_PORT 8888           // 服务器端口号
  5.  
  6. int main(int argc, const char *argv[])
  7. {
  8.     // 1、创建用于监听的套接字
  9.     int sfd = -1;
  10.     sfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
  11.     // 参数1：表示使用的是ipv4的通信
  12.     // 参数2：表示使用tcp通信类型
  13.     // 参数3：表示前面已经特定了通信协议
  14.     if (sfd == -1)
  15.     {
  16.         perror("socket error");
  17.         return -1;
  18.     }
  19.  
  20.     printf("sfd = %d\n", sfd); // 3
  21.  
  22.     // 将端口号快速重用
  23.     int reuse = 1;
  24.     if (setsockopt(sfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse, sizeof(reuse)) == -1)
  25.     {
  26.         perror("setsockopt error");
  27.         return -1;
  28.     }
  29.     printf("端口号快速重用成功\n");
  30.  
  31.     // 2、绑定ip地址和端口号
  32.     // 2.1填充地址信息结构体
  33.     struct sockaddr_in sin;
  34.     sin.sin_family = AF_INET;                // 地址族
  35.     sin.sin_port = htons(SER_PORT);          // 端口号
  36.     sin.sin_addr.s_addr = inet_addr(SER_IP); // IP地址
  37.     // 2.2绑定
  38.     if (bind(sfd, (struct sockaddr *)&sin, sizeof(sin)) == -1)
  39.     {
  40.         perror("bind error");
  41.         return -1;
  42.     }
  43.     printf("bind success\n");
  44.  
  45.     // 3、启动监听，允许客户端连接
  46.     if (listen(sfd, 128) == -1)
  47.     {
  48.         perror("listen error");
  49.         return -1;
  50.     }
  51.  
  52.     printf("listen success\n");
  53.  
  54.     // 4、当有客户端发来连接请求后创建新的用于通信的套接字
  55.     // 如果不想接收客户端地址信息结构体，则无需传入参数2和参数3
  56.     // 如果想要获取客户端地址信息结构体，则需要传入相关参数
  57.  
  58.     struct sockaddr_in cin;          // 用于接收客户端地址信息结构体
  59.     socklen_t socklen = sizeof(cin); // 用于接收客户端地址信息的大小
  60.     int newfd = -1;                  // 新创建用于通信的套接字文件描述符
  61.     char sbuf[128] = "";             // 从键盘上输入数据
  62.  
  63.     // 1、创建文件描述符容器
  64.     fd_set readfds, tempfds;
  65.     // 2、清空容器内容
  66.     FD_ZERO(&readfds);
  67.     // 3、将sfd和0号文件描述符放入容器中
  68.     FD_SET(0, &readfds);
  69.     FD_SET(sfd, &readfds);
  70.  
  71.     int maxfd = sfd;                  // 存放容器中最大的文件描述符的值
  72.     struct sockaddr_in cin_arr[1024]; // 存放客户端对应的地址信息
  73.  
  74.     while (1)
  75.     {
  76.         tempfds = readfds; // 将要检测的容器复制保存一份
  77.  
  78.         int res = select(maxfd + 1, &tempfds, NULL, NULL, NULL); // 阻塞等待集合中事件产生
  79.         if (res == -1)
  80.         {
  81.             perror("select error");
  82.             return -1;
  83.         }
  84.         else if (res == 0)
  85.         {
  86.             printf("time out\n");
  87.             return -1;
  88.         }
  89.         // 遍历所有的容器中的文件描述符
  90.         for (int i = 0; i <= maxfd; i++)
  91.         {
  92.             // 判断当前的文件描述符是否在tempfds中，如果不在，直接下一个
  93.             if (!FD_ISSET(i, &tempfds))
  94.             {
  95.                 continue;
  96.             }
  97.  
  98.             // 如果程序执行到此，说明检测的集合中的i文件描述符产生了事件
  99.  
  100.             if (i == sfd) // 表示sfd触发了事件
  101.             {
  102.                 newfd = accept(sfd, (struct sockaddr *)&cin, &socklen);
  103.                 if (newfd == -1)
  104.                 {
  105.                     perror("accept error");
  106.                     return -1;
  107.                 }
  108.  
  109.                 printf("newfd = %d 您有新的客户已经上线\n", newfd);
  110.                 printf("客户端IP:%s, 端口号为：%d\n", inet_ntoa(cin.sin_addr), ntohs(cin.sin_port));
  111.  
  112.                 // 将客户端文件描述符放入到集合中
  113.                 FD_SET(newfd, &readfds);
  114.                 cin_arr[newfd] = cin; // 将新的客户端地址信息放入容器
  115.                 // 更新一下maxfd
  116.                 if (newfd > maxfd)
  117.                 {
  118.                     maxfd = newfd;
  119.                 }
  120.             }
  121.             else if (i == 0) // 表示有终端输入事件
  122.             {
  123.                 // 从键盘输入数据
  124.                 fgets(sbuf, sizeof(sbuf), stdin);
  125.                 sbuf[strlen(sbuf) - 1] = 0;
  126.                 printf("触发了键盘输入事件:%s\n", sbuf);
  127.  
  128.                 // 将消息发给每一个客户端
  129.                 for (int k = 4; k <= maxfd; k++)
  130.                 {
  131.                     send(k, sbuf, strlen(sbuf), 0);
  132.                 }
  133.             }
  134.             else
  135.             {
  136.                 // 5、通信套接字与客户端进行数据收发
  137.                 char rbuf[128] = "";
  138.  
  139.                 // 清空容器
  140.                 bzero(rbuf, sizeof(rbuf));
  141.  
  142.                 // 从套接字中读取数据
  143.                 int res = recv(i, rbuf, sizeof(rbuf), 0);
  144.                 if (res == 0)
  145.                 {
  146.                     printf("客户端已经下线\n");
  147.                     // 6、关闭套接字
  148.                     close(i);
  149.  
  150.                     // 将当前文件描述符从容器中移除
  151.                     FD_CLR(i, &readfds);
  152.                     // 更新maxfd
  153.                     for (int j = maxfd; j >= 0; j--)
  154.                     {
  155.                         if (FD_ISSET(j, &readfds))
  156.                         {
  157.                             maxfd = j;
  158.                             break;
  159.                         }
  160.                     }
  161.  
  162.                     continue;
  163.                 }
  164.  
  165.                 printf("[%s:%d] :%s\n",
  166.                        inet_ntoa(cin_arr[i].sin_addr), ntohs(cin_arr[i].sin_port), rbuf);
  167.  
  168.                 // 将收到的消息加上其他字符回过去
  169.                 strcat(rbuf, "*_*");
  170.                 send(i, rbuf, strlen(rbuf), 0);
  171.             }
  172.         }
  173.     }
  174.     close(sfd);
  175.  
  176.     return 0;
  177. }
  1. //Cli.c
  2. #include <myhead.h>
  3. #define SER_IP "192.168.2.7" // 服务器IP
  4.  
  5. int main(int argc, const char *argv[])
  6. {
  7.     if(argc != 2)
  8.     {
  9.         printf("请输入正确的端口号\n");
  10.         return -1;
  11.     }
  12.  
  13.     // 1、创建服务器端套接字
  14.     int cfd = -1;
  15.     cfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
  16.     // 参数1：表示使用的是ipv4的通信
  17.     // 参数2：表示使用tcp通信类型
  18.     // 参数3：表示前面已经特定了通信协议
  19.     if (cfd == -1)
  20.     {
  21.         perror("socket error");
  22.         return -1;
  23.     }
  24.  
  25.     printf("sfd = %d\n", cfd); // 3
  26.  
  27.     // 将端口号快速重用
  28.     int reuse = 1;
  29.     if (setsockopt(cfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse, sizeof(reuse)) == -1)
  30.     {
  31.         perror("setsockopt error");
  32.         return -1;
  33.     }
  34.     printf("端口号快速重用成功\n");
  35.  
  36.     // 2、绑定ip地址和端口号
  37.     // 2.1填充地址信息结构体
  38.     struct sockaddr_in sin;
  39.     sin.sin_family = AF_INET;                // 地址族
  40.     sin.sin_port = htons(8888);          // 端口号
  41.     sin.sin_addr.s_addr = inet_addr(SER_IP); // IP地址
  42.     
  43.  
  44.     // 4、当有客户端发来连接请求后创建新的用于通信的套接字
  45.     // 如果不想接收客户端地址信息结构体，则无需传入参数2和参数3
  46.     // 如果想要获取客户端地址信息结构体，则需要传入相关参数
  47.  
  48.     struct sockaddr_in cin;          // 用于接收客户端地址信息结构体
  49.     socklen_t socklen = sizeof(cin); // 用于接收客户端地址信息的大小
  50.     int newfd = -1;                  // 新创建用于通信的套接字文件描述符
  51.     char sbuf[128] = "";             // 从键盘上输入数据
  52.  
  53.     // 1、创建文件描述符容器
  54.     fd_set readfds, tempfds;
  55.     // 2、清空容器内容
  56.     FD_ZERO(&readfds);
  57.     // 3、将sfd和0号文件描述符放入容器中
  58.     FD_SET(0, &readfds);
  59.     FD_SET(cfd, &readfds);
  60.  
  61.     int maxfd = cfd;                  // 存放容器中最大的文件描述符的值
  62.     struct sockaddr_in cin_arr[1024]; // 存放客户端对应的地址信息
  63.  
  64.     //连接到服务器
  65.     if(connect(cfd, (struct sockaddr *)&sin, sizeof(sin)) == -1)
  66.     {
  67.         perror("connect error");
  68.         return -1;
  69.     }
  70.     printf("成功连接到服务器\n");
  71.  
  72.     while (1)
  73.     {
  74.         tempfds = readfds; // 将要检测的容器复制保存一份
  75.  
  76.         int res = select(maxfd + 1, &tempfds, NULL, NULL, NULL); // 阻塞等待集合中事件产生
  77.         if (res == -1)
  78.         {
  79.             perror("select error");
  80.             return -1;
  81.         }
  82.         else if (res == 0)
  83.         {
  84.             printf("time out\n");
  85.             return -1;
  86.         }
  87.  
  88.         // 遍历所有的容器中的文件描述符
  89.         for (int i = 0; i <= maxfd; i++)
  90.         {
  91.             // 判断当前的文件描述符是否在tempfds中，如果不在，直接下一个
  92.             if (!FD_ISSET(i, &tempfds))
  93.             {
  94.                 continue;
  95.             }
  96.  
  97.             // 如果程序执行到此，说明检测的集合中的i文件描述符产生了事件
  98.  
  99.             if (i == cfd) // 表示cfd触发了事件
  100.             {
  101.                 //收到了服务器发来的消息
  102.                 char buf[128] = "";
  103.                 bzero(buf,sizeof(buf));
  104.                 recv(cfd, buf, sizeof(buf), 0);
  105.                 printf("%s\n",buf);
  106.             }
  107.  
  108.             else if (i == 0) // 表示有终端输入事件
  109.             {
  110.                 // 从键盘输入数据
  111.                 fgets(sbuf, sizeof(sbuf), stdin);
  112.                 sbuf[strlen(sbuf) - 1] = 0;
  113.                 printf("触发了键盘输入事件:%s\n", sbuf);
  114.  
  115.                 // 将消息发给服务器
  116.                 send(cfd, sbuf, sizeof(sbuf), 0);
  117.             }
  118.         }
  119.     }
  120.     close(cfd);
  121.  
  122.     return 0;
  123. }

输出结果如下：

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