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Linux多线程网络通信
思路：主线程（只有一个）建立连接，就创建子线程。子线程开始通信。
共享资源：全局数据区，堆区，内核区描述符。
线程同步不同步需要取决于线程对共享资源区的数据的操作，如果是只读就不需要，如果是写就需要了。多线程布置过程
（1）包含对应的头文件，特别是多线程库文件pthread.h
#include#include #include #include #include #include //多线程的头文件 - 1
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(2)创建监听套接字
// 1. 创建监听的套接字 https://subingwen.cn/linux/socket/。返回的是文件描述符 int lfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); if(lfd == -1) { perror("socket"); exit(0); }- 1
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（3）端口绑定
使用 struct sockaddr_in 类型的结构体来存储数据，需要注意的是大小端转换，因为网络通信使用大端序，需要htons()函数进行端口转换。端口设置完毕之后，可以设置ip地址，我们使用INADDR_ANY，表示任意绑定。
struct sockaddr_in addr; addr.sin_family = AF_INET;//地址族协议 addr.sin_port = htons(10000); // 大端端口，要使用的是大端端口，如果是字符串的大小端转换使用其他函数 // INADDR_ANY代表本机的所有IP, 假设有三个网卡就有三个IP地址 // 这个宏可以代表任意一个IP地址 // 这个宏一般用于本地的绑定操作 addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // 这个宏的值为0 == 0.0.0.0 int ret = bind(lfd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));//使用强制类型转换 if(ret == -1) { perror("bind"); exit(0); }- 1
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（4）设置监听
// 3. 设置监听 ret = listen(lfd, 128);//最多128个 if(ret == -1) { perror("listen"); exit(0); }- 1
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（5）开始通信
因为我们要实现多线程并发，需要存储多个addr 和fd通信套接字。不是监听套接字。struct SockInfo { struct sockaddr_in addr;//地址信息 int fd;//文件描述符 }; struct SockInfo infos[512];//最多接收256个客户端 ---------------------------------------- 对结构体进行初始化，通信描述符设置为-1是为了判断其有没有被占有 */ // 等待并接受客户端的连接请求, 建立新的连接, 会得到一个新的文件描述符(通信的) int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen); 参数: sockfd: 监听的文件描述符 addr: 传出参数, 里边存储了建立连接的客户端的地址信息 addrlen: 传入传出参数，用于存储addr指向的内存大小 返回值：函数调用成功，得到一个文件描述符, 用于和建立连接的这个客户端通信，调用失败返回 -1 */ //初始化结构体大小 int max=sizeof(infos)/sizeof(infos[0]); for(int i=0;i<max;++i) { memset(&infos[i],0,max);//将结构体全部设置为0 infos[i].fd=-1;//通信描述符设置为-1 }- 1
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（6）初始化完毕之后需要开始进行进行通信操作
int clilen = sizeof(struct sockaddr_in);- 1
定义一个结构体指针，如果通信套接字fd=-1的话，说明没有被占有，因为如果占用了就会返回fd套接字，失败才返回-1.
所以如果-1的话，就令这个指针指向一个info数组元素。struct SockInfo* pinfo;//结构体指针 for(int i=0;i<max;++i) { if(infos[i].fd==-1) { pinfo=&infos[i]; break; } }- 1
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开始进行accept()，如果成功了就开辟子线程，把参数pinfo指针指向的内存数据传递给子线程，其实就是对应IP地址，端口，通信协议等数据。
int cfd = accept(lfd, (struct sockaddr*)&pinfo->addr, &clilen);//并且是个阻塞函数 pinfo->fd=cfd; if(cfd == -1) { perror("accept"); break; } //如果连接已经成功了我们需要创建一个子线程，来处理这个客户端连接的数据 pthread_t tid; pthread_create(&tid,NULL,working,pinfo);//通过pinfo指针变量传递数据给子线程 pthread_detach(tid);//避免阻塞在这里，使用线程分离- 1
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主线程结束了说明通信服务器已经关闭，close监听套接字。
close(lfd);//监听的文件描述符，通信的不需要关闭，因为子线程需要使用
（7）子线程就是对数据的读取操作了。
//子线程函数 void* working(void* arg) { struct SockInfo*pinfo=(struct SockInfo*)arg; // 打印客户端的地址信息 char ip[24] = {0}; printf("客户端的IP地址: %s, 端口: %d\n", inet_ntop(AF_INET, &pinfo->addr.sin_addr.s_addr, ip, sizeof(ip)), ntohs(pinfo->addr.sin_port)); // 5. 和客户端通信 while(1) { // 接收数据 char buf[1024]; memset(buf, 0, sizeof(buf)); int len = read(pinfo->fd, buf, sizeof(buf));//阻塞函数，cfd是通信的文件描述符accept的函数返回值 if(len > 0) { printf("客户端say: %s\n", buf); write(pinfo->fd, buf, len);//发送数据的函数 } else if(len == 0) { printf("客户端断开了连接...\n"); break; } else { perror("read"); break; } } close(pinfo->fd); pinfo->fd=-1; return 0; }- 1
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全部代码，server_muti
// server_muti.c #include#include #include #include #include #include //多线程的头文件 void* working(void*arg); struct SockInfo { struct sockaddr_in addr;//地址信息 int fd;//文件描述符 }; struct SockInfo infos[512]; int main() { // 1. 创建监听的套接字 https://subingwen.cn/linux/socket/。返回的是文件描述符 int lfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); if(lfd == -1) { perror("socket"); exit(0); } // 2. 将socket()返回值和本地的IP端口绑定到一起 struct sockaddr_in addr; addr.sin_family = AF_INET;//地址族协议 addr.sin_port = htons(10000); // 大端端口，要使用的是大端端口，如果是字符串的大小端转换使用其他函数 // INADDR_ANY代表本机的所有IP, 假设有三个网卡就有三个IP地址 // 这个宏可以代表任意一个IP地址 // 这个宏一般用于本地的绑定操作 addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // 这个宏的值为0 == 0.0.0.0 int ret = bind(lfd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));//使用强制类型转换 if(ret == -1) { perror("bind"); exit(0); } // 3. 设置监听 ret = listen(lfd, 128); if(ret == -1) { perror("listen"); exit(0); } //初始化结构体大小 int max=sizeof(infos)/sizeof(infos[0]); for(int i=0;i<max;++i) { memset(&infos[i],0,max);//将结构体全部设置为0 infos[i].fd=-1;//通信描述符设置为-1 } // 4. 阻塞等待并接受客户端连接 //struct sockaddr_in cliaddr; int clilen = sizeof(struct sockaddr_in); while(1) { struct SockInfo* pinfo;//结构体指针 for(int i=0;i<max;++i) { if(infos[i].fd==-1) { pinfo=&infos[i]; break; } } int cfd = accept(lfd, (struct sockaddr*)&pinfo->addr, &clilen);//并且是个阻塞函数 pinfo->fd=cfd; if(cfd == -1) { perror("accept"); break; } //如果连接已经成功了我们需要创建一个子线程，来处理这个客户端连接的数据 pthread_t tid; pthread_create(&tid,NULL,working,pinfo);//通过pinfo指针变量传递数据给子线程 pthread_detach(tid);//避免阻塞在这里，使用线程分离 } close(lfd);//监听的文件描述符，通信的不需要关闭，因为子线程需要使用 return 0; } //子线程函数 void* working(void* arg) { struct SockInfo*pinfo=(struct SockInfo*)arg; // 打印客户端的地址信息 char ip[24] = {0}; printf("客户端的IP地址: %s, 端口: %d\n", inet_ntop(AF_INET, &pinfo->addr.sin_addr.s_addr, ip, sizeof(ip)), ntohs(pinfo->addr.sin_port)); // 5. 和客户端通信 while(1) { // 接收数据 char buf[1024]; memset(buf, 0, sizeof(buf)); int len = read(pinfo->fd, buf, sizeof(buf));//阻塞函数，cfd是通信的文件描述符accept的函数返回值 if(len > 0) { printf("客户端say: %s\n", buf); write(pinfo->fd, buf, len);//发送数据的函数 } else if(len == 0) { printf("客户端断开了连接...\n"); break; } else { perror("read"); break; } } close(pinfo->fd); pinfo->fd=-1; return 0; } - 1
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client.c
// client.c #include#include #include #include #include int main() { // 1. 创建通信的套接字 int fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); if(fd == -1) { perror("socket"); exit(0); } // 2. 连接服务器 struct sockaddr_in addr; addr.sin_family = AF_INET; addr.sin_port = htons(10000); // 大端端口 inet_pton(AF_INET, "你的地址", &addr.sin_addr.s_addr); int ret = connect(fd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr)); if(ret == -1) { perror("connect"); exit(0); } // 3. 和服务器端通信 int number = 0; while(1) { // 发送数据 char buf[1024]; sprintf(buf, "你好, 服务器...%d\n", number++); write(fd, buf, strlen(buf)+1); // 接收数据 memset(buf, 0, sizeof(buf)); int len = read(fd, buf, sizeof(buf)); if(len > 0) { printf("服务器say: %s\n", buf); } else if(len == 0) { printf("服务器断开了连接...\n"); break; } else { perror("read"); break; } sleep(1); // 每隔1s发送一条数据 } close(fd); return 0; } - 1
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这里借鉴了爱编程的大丙博主的程序。
套接字通信
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