如何将简单的客户端服务器TCP程序转换为非阻塞程序

Question

嗨，我正在阅读 Beej 指南中使用

select()

进行非阻塞调用的内容，但我仍然对如何将简单的客户端-服务器代码更改为非阻塞代码感到困惑。谁能告诉我需要在服务器代码以及客户端代码中进行哪些更改？

这是服务器代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h> 
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>

void error(const char *msg)
{
    perror(msg);
    exit(1);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
     int sockfd, newsockfd, portno;
     socklen_t clilen;
     char buffer[256];
     struct sockaddr_in serv_addr, cli_addr;
     int n;
     if (argc < 2) {
         fprintf(stderr,"ERROR, no port provided\n");
         exit(1);
     }
     sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
     if (sockfd < 0) 
        error("ERROR opening socket");
     bzero((char *) &serv_addr, sizeof(serv_addr));
     portno = atoi(argv[1]);
     serv_addr.sin_family = AF_INET;
     serv_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
     serv_addr.sin_port = htons(portno);
     if (bind(sockfd, (struct sockaddr *) &serv_addr,
              sizeof(serv_addr)) < 0) 
              error("ERROR on binding");
     listen(sockfd,5);
     clilen = sizeof(cli_addr);
     newsockfd = accept(sockfd, 
                 (struct sockaddr *) &cli_addr, 
                 &clilen);
     if (newsockfd < 0) 
          error("ERROR on accept");
     bzero(buffer,256);
     n = read(newsockfd,buffer,255);
     if (n < 0) error("ERROR reading from socket");
     printf("Here is the message: %s\n",buffer);
     n = write(newsockfd,"I got your message",18);
     if (n < 0) error("ERROR writing to socket");
     close(newsockfd);
     close(sockfd);
     return 0; 
}

这是客户端代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netdb.h> 

void error(const char *msg)
{
    perror(msg);
    exit(0);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    int sockfd, portno, n;
    struct sockaddr_in serv_addr;
    struct hostent *server;

    char buffer[256];
    if (argc < 3) {
       fprintf(stderr,"usage %s hostname port\n", argv[0]);
       exit(0);
    }
    portno = atoi(argv[2]);
    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (sockfd < 0) 
        error("ERROR opening socket");
    server = gethostbyname(argv[1]);
    if (server == NULL) {
        fprintf(stderr,"ERROR, no such host\n");
        exit(0);
    }
    bzero((char *) &serv_addr, sizeof(serv_addr));
    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    bcopy((char *)server->h_addr, 
         (char *)&serv_addr.sin_addr.s_addr,
         server->h_length);
    serv_addr.sin_port = htons(portno);
    if (connect(sockfd,(struct sockaddr *) &serv_addr,sizeof(serv_addr)) < 0) 
        error("ERROR connecting");
    printf("Please enter the message: ");
    bzero(buffer,256);
    fgets(buffer,255,stdin);
    n = write(sockfd,buffer,strlen(buffer));
    if (n < 0) 
         error("ERROR writing to socket");
    bzero(buffer,256);
    n = read(sockfd,buffer,255);
    if (n < 0) 
         error("ERROR reading from socket");
    printf("%s\n",buffer);
    close(sockfd);
    return 0;
}

Answer 1

select(2)

实现非阻塞的方式是等待 I/O 变为可能而不阻塞（例如，当新数据可用时）。使用

select()

时，通常不必将受监视的描述符置于非阻塞模式（例如

SOCK_NONBLOCK

），因此从某种意义上说

select()

专门针对 避免 必须使用非阻塞 I /O.

select()

用于同时等待多个描述符上的事件。这里的 event 使得可以从

read(2)

或（取决于您如何使用

select()

）

write(2)

到描述符，而不会阻塞。

作为示例，您可以使用

select()

同时等待新的客户端连接和服务器中已连接客户端的数据（假设您扩展它以处理多个客户端）。为此，您可以使用

select()

来监控

sockfd

以及从

accept(2)

返回的任何描述符。如果没有

select()

，您将不得不使用某种形式的非阻塞 I/O（或单独的线程）来避免陷入困境。

accept()

，直到有新客户端连接为止，这会阻止您同时看到其他客户端的数据。与在一个地方睡觉相比，这不仅实施起来更加混乱，而且效率也较低。

select()

本身不执行任何 I/O。它仅在 I/O 变为可能且不阻塞时通知您。您向它传递一组描述符，它会告诉您何时可以在其中任何一个上进行 I/O。 （并且还告诉您可以使用哪些描述符。）

除了等待套接字上的数据之外，您还可以使用

select()

来等待，例如用户同时在

stdin

上输入。有许多不同类型的描述符可以使用。