Linux系统编程——多线程版本的服务器(改进版)

朱雀 2022-11-19 01:29 72阅读 0赞

# 多线程版本的服务器 #

多线程版本的服务器开发流程，多进程的移步[多进程服务器(改进版)][Link 1]。

多线程版本的服务器开发流程，如下

{ 
    	1 创建socket, 得到一个监听的文件描述符lfd---socket()
    	2 将lfd和IP和端口port进行绑定-----bind();
    	3 设置监听----listen() 
    	4 while(1)
    	  { 
    	  	//接受新的客户端连接请求
    	  	cfd = accept();
    	  	
    	  	//创建一个子线程
    	  	pthread_create(&threadID, NULL, thread_work, &cfd);
    	  	
    	  	//设置线程为分离属性
    	  	pthread_detach(threadID);
    	  	
    	  }
    	  
    	  close(lfd);
    }

子线程执行函

void *thread_work(void *arg)
    	{ 
    		//获得参数: 通信文件描述符
    		int cfd = *(int *)arg;
    		
    		while(1)
    		{ 
    			//读数据
    			n = read(cfd, buf, sizeof(buf));
    			if(n<=0)
    			{ 
    				break;
    			}
    			
    			//发送数据
    			write(cfd, buf, n);
    		}
    		
    		close(cfd);
    	}

# 代码 #

//多线程版本的服务器
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <string.h>
    #include <sys/types.h>
    #include <unistd.h>
    #include <arpa/inet.h>
    #include <netinet/in.h>
    #include <ctype.h>
    #include <pthread.h>
    #include "wrap.h"
    
    typedef struct info
    { 
    	int cfd;   //若为-1表示可用, 大于0表示已被占用
    	int idx;
    	pthread_t thread;
    	struct sockaddr_in client;
    }INFO;
    
    INFO thInfo[1024];
    
    //线程执行函数
    void *thread_work(void *arg)
    { 
    	INFO *p = (INFO *)arg;
    	printf("idx==[%d]\n", p->idx);
    
    	char sIP[16];
    	memset(sIP, 0x00, sizeof(sIP));
    	printf("new client:[%s][%d]\n", 
    	inet_ntop(AF_INET, &(p->client.sin_addr.s_addr), sIP, sizeof(sIP)), ntohs(p->client.sin_port));
    
    	int n;
    	int cfd = p->cfd;
    	struct sockaddr_in client;
    	memcpy(&client, &(p->client), sizeof(client));
    	
    	char buf[1024];
    	
    	while(1)
    	{ 
    		memset(buf, 0x00, sizeof(buf));
    		//读数据
    		n = Read(cfd, buf, sizeof(buf));
    		if(n<=0)
    		{ 
    			printf("read error or client closed, n==[%d]\n", n);
    			Close(cfd);
    			p->cfd =-1;  //设置为-1表示该位置可用
    			pthread_exit(NULL);
    		}
    		
    		for(int i=0; i<n; i++)
    		{ 
    			buf[i] = toupper(buf[i]);
    		}
    		//发送数据
    		Write(cfd, buf, n);
    	}
    }
    
    void init_thInfo()
    { 
    	int i = 0;
    	for(i=0; i<1024; i++)
    	{ 
    		thInfo[i].cfd = -1;;
    	}
    }
    
    int findIndex()
    { 
    	int i;
    	for(i=0; i<1024; i++)
    	{ 
    		if(thInfo[i].cfd==-1)
    		{ 
    			break;
    		}
    	}
    	if(i==1024)
    	{ 
    		return -1;
    	}
    	
    	return i;
    }
    
    int main()
    { 
    	//创建socket
    	int lfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    	
    	//设置端口复用
    	int opt = 1;
    	setsockopt(lfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(int));
    	
    	//绑定--将lfd 和 IP PORT绑定
    	struct sockaddr_in serv;
    	bzero(&serv, sizeof(serv));
    	serv.sin_family = AF_INET;
    	serv.sin_port = htons(8888);
    	serv.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    	Bind(lfd, (struct sockaddr *)&serv, sizeof(serv));
    	
    	//监听
    	Listen(lfd, 128);
    		
    	//初始化
    	init_thInfo();
    	
    	int cfd;
    	int ret;
    	int idx;
    	socklen_t len;
    	pthread_t thread;
    	struct sockaddr_in client;
    	while(1)
    	{ 
    		len = sizeof(client);
    		bzero(&client, sizeof(client));
    		//获得一个新的连接
    		cfd = Accept(lfd, (struct sockaddr *)&client, &len);
    		//创建一个子进程, 让子进程处理连接---接收数据和发送数据
    		
    		//找数组中空闲的位置
    		idx = findIndex();
    		if(idx==-1)
    		{ 
    			Close(cfd);
    			continue;
    		}
    		
    		//对空闲位置的元素的成员赋值
    		thInfo[idx].cfd = cfd;
    		thInfo[idx].idx = idx;
    		memcpy(&thInfo[idx].client, &client, sizeof(client));
    		
    		//创建子线程---该子线程完成对数据的收发
    		ret = pthread_create(&thInfo[idx].thread, NULL, thread_work, &thInfo[idx]);
    		if(ret!=0)
    		{ 
    			printf("create thread error:[%s]\n", strerror(ret));
    			exit(-1);
    		}
    		
    		//设置子线程为分离属性
    		pthread_detach(thInfo[idx].thread);
    	
    	}
    	
    	Close(lfd);
    	
    	return 0;
    	
    }

# 附wrap.h #

#ifndef __WRAP_H_
    #define __WRAP_H_
    #include <stdlib.h>
    #include <stdio.h>
    #include <unistd.h>
    #include <errno.h>
    #include <string.h>
    #include <sys/socket.h>
    #include <arpa/inet.h>
    #include <strings.h>
    
    void perr_exit(const char *s);
    int Accept(int fd, struct sockaddr *sa, socklen_t *salenptr);
    int Bind(int fd, const struct sockaddr *sa, socklen_t salen);
    int Connect(int fd, const struct sockaddr *sa, socklen_t salen);
    int Listen(int fd, int backlog);
    int Socket(int family, int type, int protocol);
    ssize_t Read(int fd, void *ptr, size_t nbytes);
    ssize_t Write(int fd, const void *ptr, size_t nbytes);
    int Close(int fd);
    ssize_t Readn(int fd, void *vptr, size_t n);
    ssize_t Writen(int fd, const void *vptr, size_t n);
    ssize_t my_read(int fd, char *ptr);
    ssize_t Readline(int fd, void *vptr, size_t maxlen);
    int tcp4bind(short port,const char *IP);
    #endif

[Link 1]: https://blog.csdn.net/e891377/article/details/115691251