多线程并发C/S基本通信模型及实现

ゞ浴缸里的玫瑰 2022-08-20 09:23 108阅读 0赞

本例实现如下功能：  
服务端接收来自客户端发送过来的字符串，将小写转换为大写后发送回客户端。  
其中，每一个新客户端连接后，服务端主进程为此客户端创建一个线程进行数据的处理。

**多线程并发服务端**：

/*server.c*/
    #include <stdio.h>
    #include <string.h>
    #include <netinet/in.h>
    #include <arpa/inet.h>
    #include <pthread.h>
    #include <sys/types.h>     
    #include <sys/socket.h>
    #include <unistd.h>
    
    #define BUFSIZE 666
    #define SERV_PORT 8888
    #define MAX 200 //本例线程最大个数设为200
    
    /*与服务端通信的客户端地址及通信文件描述符的信息结构*/
    struct s_info{
        struct sockaddr_in cliaddr;
        int connfd;
    };
    
    void *work(void *arg)
    {
        int n, i;
        struct s_info *ts = (struct s_info*)arg;
        char buf[BUFSIZE];
        char str[INET_ADDRSTRLEN];
        /*线程资源回收*/
        pthread_detach(pthread_self());
        while(1){
            /*读取数据*/
            n = read(ts->connfd, buf, BUFSIZE);
            if(n == 0 ){
                printf("另一端已关闭\n");
                break;
            }
            printf("从地址%s端口%d接收到数据\n", 
                    inet_ntop(AF_INET, &(*ts).cliaddr.sin_addr, str, sizeof(str)),
                    ntohs((*ts).cliaddr.sin_port));
    
            for(i = 0; i<n; i++)
                /*小写转为大写*/
                buf[i] = toupper(buf[i]);
            /*将buf写入文件描述符ts->connfd*/
            write(ts->connfd, buf, n);
        }
        close(ts->connfd);
        return;
    }
    
    int main(void)
    {
        struct sockaddr_in servaddr, cliaddr;
        socklen_t cliaddr_len;
        int listenfd, connfd;
        int i = 0;
        pthread_t tid;/*线程id*/
    
        struct s_info ts[MAX];
        /*创建通信socket*/
        listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    
        bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
        servaddr.sin_family = AF_INET;
        servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
        servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
        /*socket绑定服务端地址*/
        bind(listenfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr));
        /*监听*/
        listen(listenfd, 20);
        printf("等待连接：\n");
        while(1){
            cliaddr_len = sizeof(cliaddr);
            /*接收客户端请求*/
            connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr*)&cliaddr, &cliaddr_len);
            ts[i].cliaddr = cliaddr;
            ts[i].connfd = connfd;
            /*创建线程处理客户端请求*/
            pthread_create(&tid, NULL, work, (void*)&ts[i]);
            i++;
        }
        return 0;
    }

--------------------

**多线程并发客户端**

/*client.c*/
    #include <stdio.h>
    #include <string.h>
    #include <netinet/in.h>
    #include <arpa/inet.h>
    #include <pthread.h>
    #include <sys/types.h>     
    #include <sys/socket.h>
    #include <unistd.h>
    
    #define BUFSIZE 666
    #define SERV_PORT 8888
    
    int main(int argc, char*argv[])
    {
        struct sockaddr_in servaddr;
        char buf[BUFSIZE];
        int sockfd, n;
    
        sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
        bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
        servaddr.sin_family = AF_INET;
        inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &servaddr.sin_addr);
        servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
        /*连接*/
        connect(sockfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr));
    
        while(fgets(buf, BUFSIZE, stdin) != NULL){
            /*向通信sockfd写入数据buf*/
            write(sockfd, buf, strlen(buf));
            /*接收服务端数据*/
            n = read(sockfd, buf, BUFSIZE);
            if(n == 0){
                printf("服务器已关闭\n");
            }else{
                write(STDOUT_FILENO, buf, n);
            }
        }
        close(sockfd);
        return 0;
    }

--------------------

**执行测试**：

yu@ubuntu:~/Linux/220/duoxiancheng$ gcc -o server server.c -lpthread
    yu@ubuntu:~/Linux/220/duoxiancheng$ gcc -o client client.c
    yu@ubuntu:~/Linux/220/duoxiancheng$ ./server
    等待连接：
    从地址127.0.0.1端口32878接收到数据
    从地址127.0.0.1端口32878接收到数据
    从地址127.0.0.1端口32879接收到数据
    从地址127.0.0.1端口32879接收到数据

新开一终端打开一个客户端：

yu@ubuntu:~/Linux/220/duoxiancheng$ ./client
    jintian
    JINTIAN
    heheda
    HEHEDA

再新开一终端打开一个客户端：

yu@ubuntu:~/Linux/220/duoxiancheng$ ./client
    nihao a
    NIHAO A
    haode  zaijian
    HAODE  ZAIJIAN

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