信号驱动，超时接收
一、信号驱动。
1、信号驱动原理是什么？
就是使用了系统编程中信号的机制，首先让程序安装SIGIO的信号处理函数，通过监听文件描述符是否产生了SIGIO信号，我们就知道文件描述符有没有数据到达。如果有数据到达(小明这个客人来了)，则系统就会产生了SIGIO信号(门铃响了)，我们只需要在信号处理函数读取数据即可。
模型：
void fun(int sig)
{
//读取sockfd的数据即可。
}
signal(SIGIO,fun); -> 只要将来收到SIGIO这个信号，就执行fun这个函数
sockfd -> 只要有数据到达sockfd，就会产生一个SIGIO的信号
2、 信号驱动特点以及步骤。
特点： 适用于UDP协议，不适用于TCP协议。
步骤一： 由于不知道数据什么时候会到达，所以需要提前捕捉SIGIO信号。 -> signal()
步骤二： 设置套接字的属主，其实就是告诉这个套接字对应的进程ID是谁。 -> fcntl()
步骤三： 给套接字添加信号触发模式。 -> fcntl()
1）如何设置属主？ -> fcntl() -> man 2 fcntl
#include
#include
int fcntl(int fd, int cmd, … /* arg */ );
fd: 文件描述符
cmd: F_GETFL (void) -> 获取文件属性
F_SETFL (int) -> 设置文件属性
F_SETOWN (int) -> 设置属性 -> 最后一个参数要填，填进程ID号，一般都是getpid()。
返回值：
成功：文件描述符所有者
失败：-1
例如： fcntl(sockfd,F_SETOWN,getpid()); -> 让sockfd与进程ID绑定在一起。
2）如何添加信号触发模式？ -> fcntl() -> man 2 fcntl
int state;
state = fcntl(sockfd,F_GETFL);
state |= O_ASYNC;
fcntl(sockfd,F_SETFL,state);
例题1： 使用信号驱动IO模型写一个UDP协议服务器，实现监听多个客户端给我发送过来的消息。
#include “head.h”
int sockfd;
struct sockaddr_in cliaddr;
socklen_t len = sizeof(cliaddr);
void func(int sig)
{
//将sockfd中的数据读取出来。
char buf[100];
bzero(&cliaddr,sizeof(cliaddr));
bzero(buf,sizeof(buf));
recvfrom(sockfd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr *)&cliaddr,&len);
printf(“from cli:%s”,buf);
}
int main(int argc,char *argv[]) // ./server 50001
{
//1. 创建UDP套接字
sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
//2. 绑定IP地址
struct sockaddr_in srvaddr;
bzero(&srvaddr,sizeof(srvaddr));
srvaddr.sin_family = AF_INET;
srvaddr.sin_port = htons(atoi(argv[1]));
srvaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
bind(sockfd,(struct sockaddr *)&srvaddr,len);
//3. 捕捉信号。
signal(SIGIO,func);
//4. 设置属主
fcntl(sockfd,F_SETOWN,getpid());
//5. 添加信号触发模式。
int state;
state = fcntl(sockfd,F_GETFL);
state |= O_ASYNC;
fcntl(sockfd,F_SETFL,state);
//6. 坐等各位给我写信就可以。
while(1)
pause();
return 0;
}
二、超时接收。
1、为什么会有超时接收？
一般地，我们都习惯使用阻塞IO，就是有数据就读取，没有数据就会一直阻塞等待。
因为有可能会出现一种情况，就是一直等待，都等不到结果，所以超时接收就是为了解决这个问题。
2、如何实现超时控制？ —- 方法一：使用多路复用。
select(xx,xxx,xx,xx,NULL); -> 无限等待集合中的数据。
-> 如果集合中的文件描述符有数据到达，则函数就会返回。
-> 如果集合中的文件描述符没有数据到达在，则函数就会一直阻塞。
每次select之前，都需要重置好时间。
select(xx,xxx,xx,xx,5S); -> 只会在5S内阻塞等待，5S后就会返回。
-> 5S内有数据到达，则函数返回就绪的文件描述符个数。
-> 5S内没有数据到达，则5S内会阻塞。
-> 5S后，这个函数就会返回0，不会继续监听这个集合。
3、如何设置时间？
int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
时间结构体：
struct timeval {
long tv_sec; //秒
long tv_usec; //微秒
};
例如：设置5S
struct timeval v;
v.tv_sec = 5;
v.tv_usec = 0;
select(xx,xx,xx,xx,&v);
例题2： 写一个TCP协议服务器，使用select函数去监听客户端的消息，如果客户端在5S内没有数据到达，则打印一句”timeout”，如果有数据，就打印客户端所说的话。
#include “head.h”
void *func(void *arg)
{
int i;
for(i=0;i<1000;i++)
{
printf(“i = %d\n”,i);
sleep(1);
}
}
int main(int argc,char *argv[]) // ./rose 50000
{
//0. 创建一个线程，用于计算事件。
pthread_t tid;
pthread_create(&tid,NULL,func,NULL);
//1. 创建TCP套接字
int sockfd;
sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
printf(“sockfd = %d\n”,sockfd);
//2. 绑定IP地址，端口号
struct sockaddr_in srvaddr;
socklen_t len = sizeof(srvaddr);
bzero(&srvaddr,len);
srvaddr.sin_family = AF_INET; //地址族
srvaddr.sin_port = htons(atoi(argv[1])); //端口号
srvaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); //IP地址 /usr/include/linux/in.h
bind(sockfd,(struct sockaddr *)&srvaddr,len);
//3. 设置监听套接字
//调用listen之前： sockfd -> 待连接的套接字
listen(sockfd,5);
//调用listen之后： sockfd -> 监听套接字
//4. 等待客户端的连接
struct sockaddr_in cliaddr;
int connfd;
connfd = accept(sockfd,(struct sockaddr *)&cliaddr,&len);
if(connfd >= 0)
{
printf(“connfd = %d\n”,connfd);
printf(“new connection:%s\n”,inet_ntoa(cliaddr.sin_addr));
}
//5. 使用多路复用读取套接字上数据
fd_set set;
struct timeval v;
int ret;
char buf[100];
while(1)
{
FD_ZERO(&set);
FD_SET(connfd,&set);
v.tv_sec = 5;
v.tv_usec = 0;
ret = select(connfd+1,&set,NULL,NULL,&v);
if(ret == -1)
{
printf(“select error!\n”);
}
if(ret == 0)
{
printf(“timeout!\n”);
}
if(ret > 0)
{
bzero(buf,sizeof(buf));
recv(connfd,buf,sizeof(buf),0);
printf(“from jack:%s”,buf);
if(strncmp(buf,”fenshou”,7) == 0)
{
break;
}
}
}
//5. 阻塞读取套接字上的数据
/*
char buf[100];
while(1)
{
bzero(buf,sizeof(buf));
recv(connfd,buf,sizeof(buf),0);
printf(“from jack:%s”,buf);
if(strncmp(buf,”fenshou”,7) == 0)
{
break;
}
}
*/
//6. 回收TCP套接字的资源
close(sockfd);
close(connfd);
return 0;
}
练习3：修改test2/，如果在10S内，没有数据到，则打印timeout。
4、 如何实现超时接收？ — 方法二： 设置套接字的属性为超时接收。
1）机制如何？
如果不给套接字设置属性，那么读取套接字上的数据时就会无限等待 -> 一直阻塞。
如果设置超时接收属性给套接字，那么读取套接字数据时，就会有时间的限制。 -> 前一段时间阻塞，时间过了就会返回。
2）操作步骤？
阻塞情况：
connfd = accept(sockfd); -> 一直阻塞。
recv(connfd); -> 一直阻塞等待数据的到达。
connfd = accept(sockfd); -> 一直阻塞。
设置超时接收属性给connfd
recv(connfd); -> 在规定时间内，就会阻塞读取，超过了时间，这个recv函数就会返回失败。
3）如何设置超时接收属性给套接字？ -> setsockopt() -> man 2 setsockopt
#include
#include
int setsockopt(int sockfd, int level, int optname,const void *optval, socklen_t optlen);
sockfd：套接字
level： 优先级
SOL_SOCKET:套接字
IPPROTO_IP：IP优先级
IPPRO_TCP：TCP优先级
optname：选项名字
optval： 值，使能为1，不使能为0
optlen： 值类型大小
返回值：
成功：0
失败：-1
例子：
struct timeval v;
v.tv_sec = 5;
v.tv_usec = 0;
setsockopt(connfd,SOL_SOCKET,SO_RCVTIMEO,&v,sizeof(v));
接下来，再去读取connfd的数据，前5S就会阻塞，过了5S就会返回失败了。
练习4： 写一个TCP服务器，使用recv函数接收客户端的消息，如果服务器在5S内，没有数据到达，就打印timeout。
#include “head.h”
void *func(void *arg)
{
int i;
for(i=0;i<1000;i++)
{
printf(“i = %d\n”,i);
sleep(1);
}
}
int main(int argc,char *argv[]) // ./rose 50000
{
//0. 创建线程
pthread_t tid;
pthread_create(&tid,NULL,func,NULL);
//1. 创建TCP套接字
int sockfd;
sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
printf(“sockfd = %d\n”,sockfd);
//2. 绑定IP地址，端口号
struct sockaddr_in srvaddr;
socklen_t len = sizeof(srvaddr);
bzero(&srvaddr,len);
srvaddr.sin_family = AF_INET; //地址族
srvaddr.sin_port = htons(atoi(argv[1])); //端口号
srvaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); //IP地址 /usr/include/linux/in.h
bind(sockfd,(struct sockaddr *)&srvaddr,len);
//3. 设置监听套接字
//调用listen之前： sockfd -> 待连接的套接字
listen(sockfd,5);
//调用listen之后： sockfd -> 监听套接字
//4. 等待客户端的连接
struct sockaddr_in cliaddr;
int connfd;
connfd = accept(sockfd,(struct sockaddr *)&cliaddr,&len);
if(connfd >= 0)
{
printf(“connfd = %d\n”,connfd);
printf(“new connection:%s\n”,inet_ntoa(cliaddr.sin_addr));
}
//5. 设置超时属性给connfd。
struct timeval v;
v.tv_sec = 5;
v.tv_usec = 0;
setsockopt(connfd,SOL_SOCKET,SO_RCVTIMEO,&v,sizeof(v));
//6. 不断读取connfd的内容。
char buf[100] = {0};
while(1)
{
bzero(buf,sizeof(buf));
if(recv(connfd,buf,sizeof(buf),0) >= 0) //有数据到达
{
printf(“from client:%s”,buf);
}
else{ //返回失败，说明5S内都没有数据到达，即超时。
printf(“timeout!\n”);
}
if(strncmp(buf,”quit”,4) == 0)
{
break;
}
}
close(connfd);
close(sockfd);
return 0;
}
怼烎@
比眉伴天荒
迷南。
╰+攻爆jí腚メ
向右看齐
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