C语言TCP服务器模型 : select + 多线程与双循环单线程阻塞服务器的比较

本文主要是介绍C语言TCP服务器模型 : select + 多线程与双循环单线程阻塞服务器的比较,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

观察到的实验现象:

启动三个客户端:

使用双循环阻塞服务器:只能accept后等待收发,同时只能与一个客户端建立连接,必须等已连接的客户端多次收发 明确断开后才能与下个客户端连接

使用IO多路复用select:可以同时接收所有的连接请求,并且连接状态一直是存活的,直到客户端关闭连接

select + 多线程服务器创作灵感:

本来是想 接收,发送 全用select

但是如果每个连接都要求处理大量数据,则响应时间不确定

最重要的,select判断依据是内核缓存是否有足够空间可写,而不是数据是否准备好

所以为了数据准备好再发送 

我使用了 接收多路复用+分线程处理数据+处理完毕在线程内直接发送 的模型

什么样的场景收发都适合用select?

IO密集型转发服务器

用于对比的双循环阻塞服务器工作原理:

进入外循环, accept后 再进入内循环 收 发 ,当客户端结束连接时 内层循环结束(使用break)

代码走完 重新进入外层循环 accept阻塞等待一个新连接

注意事项: ip地址修改为符合 你网络规范的ip 运行环境:unix-like系统 gnu_c库

select + 多线程服务器,欢迎指正:

#define _GNU_SOURCE
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/un.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/select.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <signal.h>
#include <time.h>#define SERVER_IP "192.168.142.132"
#define SERVER_PORT 50012
// 此结构体用于线程参数
struct t_args
{int fd;char data[1024];
};
// 用于accept返回的fd的容器
int client_sockfds[1024] = {0};
// 计数器可以理解为指针,每次用完向后挪1位
int count = 0;
// 线程执行函数
void *start_routine(void *p)
{// 解析参数struct t_args ta = *((struct t_args *)p);// fd后面要用int fd = ta.fd;// 数据打印出来表示已经获取,可以进行后续处理printf("%s\n", ta.data);// 模拟数据处理sleep((rand() % 3) + 1);// 这是处理完的结果char res_data[128] = "yes yes done done done";ssize_t send_bytes;// 声明写监控集fd_set writefds;// 清空重置FD_ZERO(&writefds);// 将这个fd加入写监控FD_SET(fd, &writefds);// 如果select返回,说明此fd写就绪int r = select(fd + 1, NULL, &writefds, NULL, NULL);if (r == -1){perror("select");}if (r > 0){// 如果写就绪if (FD_ISSET(fd, &writefds)){// 就把处理好的数据发送回去send_bytes = send(fd, res_data, strlen(res_data), 0);if (send_bytes == -1){perror("send");}if (send_bytes > 0){printf("%s\n", res_data);}}}free(p);pthread_exit(NULL);
}
void handler(void *p)
{pthread_t tid;// 创建线程,传参fdif (pthread_create(&tid, NULL, start_routine, p)){perror("pthread_create");}// 分离if (pthread_detach(tid)){perror("pthread_detach");}
}int main()
{int server_sockfd, client_sockfd;struct sockaddr_in server_sockaddr, client_sockaddr;memset(&server_sockaddr, 0, sizeof(server_sockaddr));memset(&client_sockaddr, 0, sizeof(client_sockaddr));socklen_t client_sockaddr_len = sizeof(client_sockaddr);socklen_t server_sockaddr_len = sizeof(server_sockaddr);ssize_t recv_bytes;char recv_buf[1024] = {0};fd_set readfds;// 随机数种子srand(time(NULL));// 创建socketserver_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (server_sockfd == -1){perror("socket");}// 端口复用int optval = 1;if (setsockopt(server_sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &optval, sizeof(optval)) == -1){perror("setsockopt");}// 绑定地址端口inet_pton(AF_INET, SERVER_IP, &server_sockaddr.sin_addr.s_addr);server_sockaddr.sin_port = htons(SERVER_PORT);server_sockaddr.sin_family = AF_INET;if (bind(server_sockfd, (struct sockaddr *)&server_sockaddr, server_sockaddr_len) == -1){perror("bind");}// 监听if (listen(server_sockfd, 16) == -1){perror("listen");}printf("server start...\n");// 服务器主循环while (1){// 清空重置读集FD_ZERO(&readfds);// 将server_sockfd加入读集FD_SET(server_sockfd, &readfds);// 假设最大的fd是server_sockfdint fd_max = server_sockfd;int i;// count总是指向当前已填充fd的下一个位置for (i = 0; i < count; i++){// client_sockfds[i]数组储存accept返回的fd ,> 0表示存在fdif (client_sockfds[i] > 0){// 存在fd就加入读监控FD_SET(client_sockfds[i], &readfds);// 更新最大fd的值fd_max = fd_max > client_sockfds[i] ? fd_max : client_sockfds[i];}}// 此处select作用:从读集中选择读就绪int r = select(fd_max + 1, &readfds, NULL, NULL, NULL);if (r > 0){// 如果server_sockfd是读就绪的if (FD_ISSET(server_sockfd, &readfds)){// 说明已经有连接在等待,则accept不会阻塞client_sockfd = accept(server_sockfd, (struct sockaddr *)&client_sockaddr, &client_sockaddr_len);if (client_sockfd == -1){perror("accept");}// count++先读取count的值 后++,把返回的client_sockfd存到数组client_sockfds[count++] = client_sockfd;// 当连接数达到1024时,变得无法处理且有重大安全漏洞if (count == 1024){kill(getpid(), SIGKILL);}}// 此循环用于检查client_sockfds数组已填充部分for (i = 0; i < count; i++){// 检查fd是否读就绪if (FD_ISSET(client_sockfds[i], &readfds)){// 接收消息recv_bytes = recv(client_sockfds[i], recv_buf, sizeof(recv_buf), 0);if (recv_bytes < 0){perror("recv");}else if (recv_bytes == 0){printf("close by peer\n");// 对面关我也关close(client_sockfds[i]);// 将数组上的fd清空client_sockfds[i] = 0;}else{// 向线程传参struct t_args ta;ta.fd = client_sockfds[i];strncpy(ta.data, recv_buf, strlen(recv_buf));// 为每个线程参数动态分配内存空间struct t_args *p = (struct t_args *)malloc(sizeof(ta));if (p == NULL){return -1;}// 赋值*p = ta;// 传入处理函数handler((void *)p);}}}}else if (r == -1){perror("select");}}close(server_sockfd);return 0;
}

双循环阻塞服务器:

#define _GNU_SOURCE
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/un.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>#define SERVER_IP "192.168.142.132"
#define SERVER_PORT 50012int main()
{int server_sockfd, client_sockfd;struct sockaddr_in server_sockaddr, client_sockaddr;memset(&server_sockaddr, 0, sizeof(server_sockaddr));memset(&client_sockaddr, 0, sizeof(client_sockaddr));socklen_t client_sockaddr_len = sizeof(client_sockaddr);ssize_t send_bytes, recv_bytes;char send_buf[1024] = "How can I help you today ?";char recv_buf[1024] = {0};server_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (server_sockfd == -1){perror("socket");}int optval = 1;setsockopt(server_sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &optval, sizeof(optval));server_sockaddr.sin_family = AF_INET;inet_pton(AF_INET, SERVER_IP, &server_sockaddr.sin_addr.s_addr);server_sockaddr.sin_port = htons(SERVER_PORT);if (bind(server_sockfd, (struct sockaddr *)&server_sockaddr, sizeof(server_sockaddr)) == -1){perror("bind");}if (listen(server_sockfd, 16) == -1){perror("listen");}printf("server start...\n");while (1){client_sockfd = accept(server_sockfd, (struct sockaddr *)&client_sockaddr, &client_sockaddr_len);if (client_sockfd == -1){perror("accept");}while (1){recv_bytes = recv(client_sockfd, recv_buf, sizeof(recv_buf), 0);if (recv_bytes == -1){perror("recv");}else if (recv_bytes == 0){printf("closed by peer\n");break;}else{printf("%s\n", recv_buf);}send_bytes = send(client_sockfd, send_buf, strlen(send_buf), 0);if (send_bytes == -1){perror("send");}}}close(server_sockfd);return 0;
}

赠送客户端:
 

#define _GNU_SOURCE
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/un.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>#define SERVER_IP "192.168.142.132"
#define SERVER_PORT 50012int main()
{int client_sockfd;struct sockaddr_in server_sockaddr, client_sockaddr;memset(&server_sockaddr, 0, sizeof(server_sockaddr));memset(&client_sockaddr, 0, sizeof(client_sockaddr));socklen_t client_sockaddr_len = sizeof(client_sockaddr);ssize_t send_bytes, recv_bytes;char send_buf[1024] = {0};char recv_buf[1024] = {0};srand(time(NULL));client_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (client_sockfd == -1){perror("socket");}inet_pton(AF_INET, SERVER_IP, &server_sockaddr.sin_addr.s_addr);server_sockaddr.sin_port = htons(SERVER_PORT);server_sockaddr.sin_family = AF_INET;if (connect(client_sockfd, (struct sockaddr *)&server_sockaddr, sizeof(server_sockaddr)) == -1){perror("connect");}getsockname(client_sockfd, (struct sockaddr *)&client_sockaddr, &client_sockaddr_len);snprintf(send_buf, sizeof(send_buf), "%u:he###llo s???ver !!!",ntohs(client_sockaddr.sin_port));while (1){send_bytes = send(client_sockfd, send_buf, strlen(send_buf), 0);if (send_bytes == -1){perror("send");}recv_bytes = recv(client_sockfd, recv_buf, sizeof(recv_buf), 0);if (recv_bytes == -1){perror("recv");}printf("%s\n", recv_buf);sleep(1);}close(client_sockfd);return 0;
}

这篇关于C语言TCP服务器模型 : select + 多线程与双循环单线程阻塞服务器的比较的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/866584

相关文章

从基础到高级详解Go语言中错误处理的实践指南

《从基础到高级详解Go语言中错误处理的实践指南》Go语言采用了一种独特而明确的错误处理哲学,与其他主流编程语言形成鲜明对比,本文将为大家详细介绍Go语言中错误处理详细方法,希望对大家有所帮助... 目录1 Go 错误处理哲学与核心机制1.1 错误接口设计1.2 错误与异常的区别2 错误创建与检查2.1 基础

Linux云服务器手动配置DNS的方法步骤

《Linux云服务器手动配置DNS的方法步骤》在Linux云服务器上手动配置DNS(域名系统)是确保服务器能够正常解析域名的重要步骤,以下是详细的配置方法,包括系统文件的修改和常见问题的解决方案,需要... 目录1. 为什么需要手动配置 DNS?2. 手动配置 DNS 的方法方法 1:修改 /etc/res

Linux下利用select实现串口数据读取过程

《Linux下利用select实现串口数据读取过程》文章介绍Linux中使用select、poll或epoll实现串口数据读取,通过I/O多路复用机制在数据到达时触发读取,避免持续轮询,示例代码展示设... 目录示例代码(使用select实现)代码解释总结在 linux 系统里,我们可以借助 select、

Go语言中json操作的实现

《Go语言中json操作的实现》本文主要介绍了Go语言中的json操作的实现,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧... 目录 一、jsOChina编程N 与 Go 类型对应关系️ 二、基本操作:编码与解码 三、结构体标签(Struc

Linux五种IO模型的使用解读

《Linux五种IO模型的使用解读》文章系统解析了Linux的五种IO模型(阻塞、非阻塞、IO复用、信号驱动、异步),重点区分同步与异步IO的本质差异,强调同步由用户发起,异步由内核触发,通过对比各模... 目录1.IO模型简介2.五种IO模型2.1 IO模型分析方法2.2 阻塞IO2.3 非阻塞IO2.4

python语言中的常用容器(集合)示例详解

《python语言中的常用容器(集合)示例详解》Python集合是一种无序且不重复的数据容器,它可以存储任意类型的对象,包括数字、字符串、元组等,下面:本文主要介绍python语言中常用容器(集合... 目录1.核心内置容器1. 列表2. 元组3. 集合4. 冻结集合5. 字典2.collections模块

基于Go语言开发一个 IP 归属地查询接口工具

《基于Go语言开发一个IP归属地查询接口工具》在日常开发中,IP地址归属地查询是一个常见需求,本文将带大家使用Go语言快速开发一个IP归属地查询接口服务,有需要的小伙伴可以了解下... 目录功能目标技术栈项目结构核心代码(main.go)使用方法扩展功能总结在日常开发中,IP 地址归属地查询是一个常见需求:

Nginx屏蔽服务器名称与版本信息方式(源码级修改)

《Nginx屏蔽服务器名称与版本信息方式(源码级修改)》本文详解如何通过源码修改Nginx1.25.4,移除Server响应头中的服务类型和版本信息,以增强安全性,需重新配置、编译、安装,升级时需重复... 目录一、背景与目的二、适用版本三、操作步骤修改源码文件四、后续操作提示五、注意事项六、总结一、背景与

SpringBoot分段处理List集合多线程批量插入数据方式

《SpringBoot分段处理List集合多线程批量插入数据方式》文章介绍如何处理大数据量List批量插入数据库的优化方案:通过拆分List并分配独立线程处理,结合Spring线程池与异步方法提升效率... 目录项目场景解决方案1.实体类2.Mapper3.spring容器注入线程池bejsan对象4.创建

JavaScript中比较两个数组是否有相同元素(交集)的三种常用方法

《JavaScript中比较两个数组是否有相同元素(交集)的三种常用方法》:本文主要介绍JavaScript中比较两个数组是否有相同元素(交集)的三种常用方法,每种方法结合实例代码给大家介绍的非常... 目录引言:为什么"相等"判断如此重要?方法1:使用some()+includes()(适合小数组)方法2