嵌入式Linux网络编程之：网络高级编程

10.3网络高级编程

在实际情况中，人们往往遇到多个客户端连接服务器端的情况。由于之前介绍的如connet()、recv()和send()等都是阻塞性函数，如果资源没有准备好，则调用该函数的进程将进入睡眠状态，这样就无法处理I/O多路复用的情况了。本节给出了两种解决I/O多路复用的解决方法，这两个函数都是之前学过的fcntl()和select()（请读者先复习第6章中的相关内容）。可以看到，由于在Linux中把socket也作为一种特殊文件描述符，这给用户的处理带来了很大的方便。

1．fcntl()

函数fcntl()针对socket编程提供了如下的编程特性。

n 非阻塞I/O：可将cmd设置为F_SETFL，将lock设置为O_NONBLOCK。

n 异步I/O：可将cmd设置为F_SETFL，将lock设置为O_ASYNC。

下面是用fcntl()将套接字设置为非阻塞I/O的实例代码：

/*net_fcntl.c*/

#includesys/types.h>

#includesys/socket.h>

#includesys/wait.h>

#includestdio.h>

#includestdlib.h>

#includeerrno.h>

#includestring.h>

#includesys/un.h>

#includesys/time.h>

#includesys/ioctl.h>

#includeunistd.h>

#includenetinet/in.h>

#includefcntl.h>

#definePORT1234

#defineMAX_QUE_CONN_NM5

#defineBUFFER_SIZE1024

intmain()

{

structsockaddr_inserver_sockaddr,client_sockaddr;

intsin_size,recvbytes,flags;

intsockfd,client_fd;

charbuf[BUFFER_SIZE];

if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1)

{

perror(socket);

exit(1);

}

server_sockaddr.sin_family=AF_INET;

server_sockaddr.sin_port=htons(PORT);

server_sockaddr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;

bzero((server_sockaddr.sin_zero),8);

inti=1;/*允许重复使用本地地址与套接字进行绑定*/

setsockopt(sockfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,i,sizeof(i));

if(bind(sockfd,(structsockaddr*)server_sockaddr,

sizeof(structsockaddr))==-1)

{

perror(bind);

exit(1);

}

if(listen(sockfd,MAX_QUE_CONN_NM)==-1)

{

perror(listen);

exit(1);

}

printf(Listening....\n);

/*调用fcntl()函数给套接字设置非阻塞属性*/

flags=fcntl(sockfd,F_GETFL);

if(flags0||fcntl(sockfd,F_SETFL,flags|O_NONBLOCK)0)

{

perror(fcntl);

exit(1);

}

while(1)

{

sin_size=sizeof(structsockaddr_in);

if((client_fd=accept(sockfd,

(structsockaddr*)client_sockaddr,sin_size))0)

{

perror(accept);

exit(1);

}

if((recvbytes=recv(client_fd,buf,BUFFER_SIZE,0))0)

{

perror(recv);

exit(1);

}

printf(Receivedamessage:%s\n,buf);

}/*while*/

close(client_fd);

exit(1);

}

运行该程序，结果如下所示：

$./net_fcntl

Listening....

accept:Resourcetemporarilyunavailable

可以看到，当accept()的资源不可用（没有任何未处理的等待连接的请求）时，程序就会自动返回。

2．select()

使用fcntl()函数虽然可以实现非阻塞I/O或信号驱动I/O，但在实际使用时往往会对资源是否准备完毕进行循环测试，这样就大大增加了不必要的CPU资源的占用。在这里可以使用select()函数来解决这个问题，同时，使用select()函数还可以设置等待的时间，可以说功能更加强大。下面是使用select()函数的服务器端源代码。客户端程序基本上与10.2.3小节中的例子相同，仅加入一行sleep()函数，使得客户端进程等待几秒钟才结束。

/*net_select.c*/

#includesys/types.h>

#includesys/socket.h>

#includestdio.h>

#includestdlib.h>

#includestring.h>

#includesys/time.h>

#includesys/ioctl.h>

#includeunistd.h>

#includenetinet/in.h>

#definePORT4321

#defineMAX_QUE_CONN_NM5

#defineMAX_SOCK_FDFD_SETSIZE

#defineBUFFER_SIZE1024

intmain()

{

structsockaddr_inserver_sockaddr,client_sockaddr;

intsin_size,count;

fd_setinset,tmp_inset;

intsockfd,client_fd,fd;

charbuf[BUFFER_SIZE];

if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1)

{

perror(socket);

exit(1);

}

server_sockaddr.sin_family=AF_INET;

server_sockaddr.sin_port=htons(PORT);

server_sockaddr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;

bzero((server_sockaddr.sin_zero),8);

inti=1;/*允许重复使用本地地址与套接字进行绑定*/

setsockopt(sockfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,i,sizeof(i));

if(bind(sockfd,(structsockaddr*)server_sockaddr,

sizeof(structsockaddr))==-1)

{

perror(bind);

exit(1);

}

if(listen(sockfd,MAX_QUE_CONN_NM)==-1)

{

perror(listen);

exit(1);

}

printf(listening....\n);

/*将