基本套接字编程(4) -- poll篇
1. poll技术
1.1 函数原型
include <poll.h> int poll ( struct pollfd * fds, unsigned int nfds, int timeout);
返回:若有就绪描述符则为其数目,若超时则为0,若出错则为-1
第一个参数:是指向一个结构数组第一个元素的指针。每个数组元素都是一个pollfd结构,用于指定测试某个给定描述符fd的条件。
- POLLIN 普通或优先级带数据可读。
- POLLRDNORM 普通数据可读。
- POLLRDBAND 优先级带数据可读。
- POLLPRI 高优先级数据可读。
- POLLOUT 普通数据可写。
- POLLWRNORM 普通数据可写不会导致阻塞。
- POLLWRBAND 优先级带数据可写。
- POLLMSGSIGPOLL 消息可用。
此外,只能用于revents域中的标志还有:
- POLLER 指定的文件描述符发生错误。
- POLLHUP 指定的文件描述符挂起事件。
- POLLNVAL 指定的文件描述符非法。
这些事件在events域中无意义,因为它们在合适的时候总是会从revents中返回。
- POLLIN | POLLPRI等价于select()的读事件;
- POLLOUT |POLLWRBAND等价于select()的写事件;
- POLLIN等价于POLLRDNORM |POLLRDBAND,而POLLOUT则等价于POLLWRNORM
例如,要同时监视一个文件描述符是否可读和可写,我们可以设置 events为POLLIN |POLLOUT。在poll返回时,我们可以检查revents中的标志,对应于文件描述符请求的events结构体。如果POLLIN事件被设置,则文件描述符可以被读取而不阻塞。如果POLLOUT被设置,则文件描述符可以写入而不导致阻塞。这些标志并不是互斥的:它们可能被同时设置,表示这个文件描述符的读取和写入操作都会正常返回而
timeout参数值 | 说明 |
INFTIM 0 >0 |
永远等待 立即返回,不阻塞进程 等待指定数目的毫秒数 |
1.2 返回值和错误代码
(1)成功时,poll()返回结构体中revents域不为0的文件描述符个数;
- EBADF 一个或多个结构体中指定的文件描述符无效。
- EFAULTfds 指针指向的地址超出进程的地址空间。
- EINTR 请求的事件之前产生一个信号,调用可以重新发起。
- EINVALnfds 参数超出PLIMIT_NOFILE值。
- ENOMEM 可用内存不足,无法完成请求。
回顾在select技术中,我们就常量FD_SETSIZE以及每个描述符集中最大描述符数目相比每个进程中最大描述符数目展开讨论。而在poll技术中,便不再有此问题,因为分配一个pollfd结构的数组并把该数组中元素的数目通知内核成了调用者的责任。内核不再需要知道类似fd_set的固定大小的数据类型。
2. TCP回射程序实例
2.1 server.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
#include <time.h>
#include <sys/socket.h>
#include <poll.h>
#include <limits.h> /*for OPEN_MAX*/
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netdb.h>
#include <fcntl.h> #ifndef OPEN_MAX
#define OPEN_MAX 1024
#endif #ifndef INFTIM
#define INFTIM -1
#endif #define PORT 8888
#define MAX_LINE 2048
#define LISTENQ 20 int main(int argc , char **argv)
{
int i, maxi, listenfd, connfd, sockfd; int nready; ssize_t n, ret; struct pollfd client[OPEN_MAX]; char buf[MAX_LINE]; socklen_t clilen; struct sockaddr_in servaddr , cliaddr; /*(1) 得到监听描述符*/
listenfd = socket(AF_INET , SOCK_STREAM , 0); /*(2) 绑定套接字*/
bzero(&servaddr , sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
servaddr.sin_port = htons(PORT); bind(listenfd , (struct sockaddr *)&servaddr , sizeof(servaddr)); /*(3) 监听*/
listen(listenfd , LISTENQ); /*(4) 设置poll*/
client[0].fd = listenfd;
client[0].events = POLLRDNORM;
for(i=1 ; i<OPEN_MAX ; ++i)
{
client[i].fd = -1;
}//for
maxi = 0; /*(5) 进入服务器接收请求死循环*/
while(1)
{
nready = poll(client , maxi+1 , INFTIM); if(client[0].revents & POLLRDNORM)
{
/*接收客户端的请求*/
clilen = sizeof(cliaddr); printf("\naccpet connection~\n"); if((connfd = accept(listenfd , (struct sockaddr *)&cliaddr , &clilen)) < 0)
{
perror("accept error.\n");
exit(1);
}//if printf("accpet a new client: %s:%d\n", inet_ntoa(cliaddr.sin_addr) , cliaddr.sin_port); /*将客户链接套接字描述符添加到数组*/
for(i=1 ; i<OPEN_MAX ; ++i)
{
if(client[i].fd < 0)
{
client[i].fd = connfd;
break;
}//if
}//for if(OPEN_MAX == i)
{
perror("too many connection.\n");
exit(1);
}//if /*该描述符等待的事件*/
client[i].events = POLLRDNORM;
if(i > maxi)
maxi = i; if(--nready < 0)
continue;
}//if for(i=1; i<=maxi ; ++i)
{
if((sockfd = client[i].fd) < 0)
continue;
/*该链接描述符实际发生的事件*/
if(client[i].revents & (POLLRDNORM | POLLERR))
{
/*处理客户请求*/
printf("\nreading the socket~~~ \n"); bzero(buf , MAX_LINE);
if((n = read(sockfd , buf , MAX_LINE)) <= 0)
{
close(sockfd);
client[i].fd = -1;
}//if
else{
printf("clint[%d] send message: %s\n", i , buf);
if((ret = write(sockfd , buf , n)) != n)
{
printf("error writing to the sockfd!\n");
break;
}//if
}//else
if(--nready <= 0)
break;
}//if
}//for
}//while
exit(0);
}
2.2 client.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
#include <time.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/select.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netdb.h>
#include <fcntl.h> #define PORT 8888
#define MAX_LINE 2048 int max(int a , int b)
{
return a > b ? a : b;
} /*readline函数实现*/
ssize_t readline(int fd, char *vptr, size_t maxlen)
{
ssize_t n, rc;
char c, *ptr; ptr = vptr;
for (n = 1; n < maxlen; n++) {
if ( (rc = read(fd, &c,1)) == 1) {
*ptr++ = c;
if (c == '\n')
break; /* newline is stored, like fgets() */
} else if (rc == 0) {
*ptr = 0;
return(n - 1); /* EOF, n - 1 bytes were read */
} else
return(-1); /* error, errno set by read() */
} *ptr = 0; /* null terminate like fgets() */
return(n);
} /*普通客户端消息处理函数*/
void str_cli(int sockfd)
{
/*发送和接收缓冲区*/
char sendline[MAX_LINE] , recvline[MAX_LINE];
while(fgets(sendline , MAX_LINE , stdin) != NULL)
{
write(sockfd , sendline , strlen(sendline)); bzero(recvline , MAX_LINE);
if(readline(sockfd , recvline , MAX_LINE) == 0)
{
perror("server terminated prematurely");
exit(1);
}//if if(fputs(recvline , stdout) == EOF)
{
perror("fputs error");
exit(1);
}//if bzero(sendline , MAX_LINE);
}//while
} int main(int argc , char **argv)
{
/*声明套接字和链接服务器地址*/
int sockfd;
struct sockaddr_in servaddr; /*判断是否为合法输入*/
if(argc != 2)
{
perror("usage:tcpcli <IPaddress>");
exit(1);
}//if /*(1) 创建套接字*/
if((sockfd = socket(AF_INET , SOCK_STREAM , 0)) == -1)
{
perror("socket error");
exit(1);
}//if /*(2) 设置链接服务器地址结构*/
bzero(&servaddr , sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_port = htons(PORT);
if(inet_pton(AF_INET , argv[1] , &servaddr.sin_addr) < 0)
{
printf("inet_pton error for %s\n",argv[1]);
exit(1);
}//if /*(3) 发送链接服务器请求*/
if(connect(sockfd , (struct sockaddr *)&servaddr , sizeof(servaddr)) < 0)
{
perror("connect error");
exit(1);
}//if /*调用消息处理函数*/
str_cli(sockfd);
exit(0);
}
2.3 运行结果
服务器端:
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