网络编程 day3

思维导图        以select函数模型为例

思维导图2        对应 epoll模型 应使用的函数

题目

使用epoll函数实现 两个客户端 通过服务器 实现聊天

思路

在原先代码基础上

        实现 服务器 发向 客户端                使用客户端在服务器上的 套接字描述符 

        实现 客户端 接收 服务器消息        发向服务器的描述符 也可以用于读取服务器传来数据

实现通信

【1】客户端与服务器连接后，会被分配一个唯一的、不变的id号，直到本次连接断开前，此id号不会被改变或者销毁；

【2】服务器根据 收到的 PACK包中的 pack.type 参数，确定转发目标；        

【3】通过这个唯一id，服务器可以实现数据向 指定目标 的发送；

代码

服务器

struct PACK
{int size;	//数据包大小int type;	//对数据的操作char buf[1500];	//数据int conut;	//数据已经占用多少字节
};enum
{//以下参数适用于 client_id_ctl() 函数的 int cmd 参数insect_clinet=1,	//分配客户端id号 的指令get_client_id,		//获取客户端id号 的指令get_clinetfd,		//获取客户端描述符 的指令remove_clinet,		//移除客户端 的指令//以下参数适用于 数据包的 pack.type 值 send_to_server=-1,	//说明数据是发送向服务器的
};//客户端id号 操作函数//根据cmd不同，实现分配id 获取id 获取描述符 移除id等功能
int client_id_ctl(int arr[],int len,int cmd,int client);
//解析数据
void unlood(struct PACK *pack);int main(int argc, const char *argv[])
{int client_arr[10];	//用于存放 客户端在服务器 上的文件描述符memset(client_arr,-1,sizeof(client_arr));//创建服务器套接字int serverfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//创建并设置 "网络通信结构体"struct sockaddr_in addr;addr.sin_family=AF_INET;	//ipv4int port=atoi(argv[1]);addr.sin_port=htons(port);	//端口号 （大端存储）addr.sin_addr.s_addr=inet_addr("0.0.0.0");//套接字 绑定 ip 和 portint res=bind(serverfd,(struct sockaddr*)&addr,sizeof(addr));if(res==-1){printf("服务器 绑定ip和port 失败\n");perror("bind");return 0;}printf("服务器已就绪\n");//监听listen(serverfd,10);//创建动态的监视列表int epfd=epoll_create1(EPOLL_CLOEXEC);//设定 需要监视的描述符 以及 激活形式struct epoll_event event_serverfd={.events=EPOLLIN,.data.fd=serverfd};struct epoll_event event_stdinfd={.events=EPOLLIN,.data.fd=0};//添加到 [监视列表]epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,serverfd,&event_serverfd);epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,0,&event_stdinfd);while(1){struct epoll_event active_list[10];    //用于存放被激活的描述符//开始监视 [监视列表]中描述符int len=epoll_wait(epfd,active_list,10,-1);    //被激活的描述符 在 active_list[10]数组中//遍历被激活的描述符for(int i=0;i<len;i++){int active_fd=active_list[i].data.fd;   //获取被激活的描述符fd//如果是服务器可读 说明有用户尝试连接if(active_fd==serverfd){//接收客户端连接int clientfd=accept(serverfd,NULL,NULL);//为客户端 分配id号int id=client_id_ctl(client_arr,10,insect_clinet,clientfd);// //将客户端 添加到 [监视列表]struct epoll_event event_client={.events=EPOLLIN,.data.fd=clientfd};epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,clientfd,&event_client);printf("服务器提示: 有新的客户端连接到服务器 分配id号:%d\n\n",id);}//如果数据来自 终端else if(active_fd==0){printf("服务器提示:NULL");while(getchar()!=10);printf("\n");}//其他情况：数据来自客户端else{/***********************************数据读取部分***********************************///获取该客户端id号int active_id=client_id_ctl(client_arr,10,get_client_id,active_fd);struct PACK pack={0};int res=read(active_fd,&pack.size,4);if(res==0){printf("服务器提示:%d#用户断开连接\n",active_id);//[监视列表] 中 删除该描述夫epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_DEL,active_fd,&event_serverfd);//移除该用户idclient_id_ctl(client_arr,10,remove_clinet,active_id);close(active_fd);continue;}read(active_fd,(char *)&pack+4,pack.size-4);/***********************************数据处理部分***********************************///根据PACK包中的 tyoe 决定对数据的操作if(pack.type==send_to_server){//说明 数据发向服务器 在服务器解析printf("服务器提示:%d#用户发来数据\n",active_id);unlood(&pack);	//解析数据}else if(pack.type>=0&&pack.type<10){//说明 数据需要转发给其他客户端printf("服务器提示:%d#用户发来数据 数据转发给%d#用户\n",active_id,pack.type);//获取 转发目标 的描述符int target_fd=client_id_ctl(client_arr,10,get_clinetfd,pack.type);//数据转发pack.type=active_id;write(target_fd,&pack,pack.size);		//数据发送给 转发目标}}}}return 0;
}int client_id_ctl(int arr[],int len,int cmd,int client)
{static int sum_client=0;//分配客户端id号if(cmd==insect_clinet){static int new_client_id=0;		//循环未使用的方式 给新增的客户端编号if(sum_client==10){printf("连接的客户端达到上限 \n");return -1;}//定位到 未使用的下标 未使用则数组的值为-1while (arr[new_client_id]%len!=-1){new_client_id=(new_client_id+1)%len;	//循环查找}arr[new_client_id]=client;	//将客户端描述符存入数组sum_client++;return new_client_id;}//获取客户端id号else if (cmd==get_client_id){for(int i=0;i<len;i++){if(arr[i]==client){return i;	//返回该客户端id号}}return -1;}//获取指定客户端描述符	根据id号查找else if (cmd==get_clinetfd){int id=client;if(id>=len||id<0){printf("id号不合法\n");return -1;	//删除失败 返回-1}return arr[id];	//成功返回该id号的描述符}//移除客户端id号	根据id号销毁else if (cmd==remove_clinet){int id=client;if(id>=len||id<0){printf("%d#客户端移除失败 id号不合法\n",id);return -1;	//删除失败 返回-1}arr[client]=-1;sum_client--;return id;		//删除成功 返回删除的id号}
}void unlood(struct PACK *pack)
{int len;while(1){//读取2个字节len=*(short *)(pack->buf+pack->conut);if(len==0){printf("数据解析完毕\n\n");return;}pack->conut+=2;//读取字符串char data[len+1];memset(data,0,sizeof(data));memcpy(data,pack->buf+pack->conut,len);printf("数据:%s\n",data);pack->conut+=len;}printf("数据解析完毕\n");
}

客户端

struct PACK
{int size;	//数据包大小int type;	//对数据的操作char buf[1500];	//数据int conut;	//数据已经占用多少字节
};//数据附加 放入数据
void append(struct PACK* pack,const char *data);
//解析数据
void unlood(struct PACK *pack);int main(int argc, const char *argv[])
{//创建套接字int clientfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);	//ipv4 tcp形式 自动选择协议//ip地址 和 potr端口号 放入"网络通信结构体"struct sockaddr_in addr;addr.sin_family=AF_INET;	//ipv4int port=atoi(argv[1]);addr.sin_port=htons(port);	//端口号addr.sin_addr.s_addr=inet_addr("127.0.0.1");	//服务器ip地址//结构体数据 写入 套接字int res=connect(clientfd,(struct sockaddr*)&addr,sizeof(addr));if(res==-1){printf("套接字 绑定ip和port 失败\n");perror("bind");return 0;}int epfd=epoll_create1(EPOLL_CLOEXEC);  //创建动态的监视列表//设定 需要监视的描述符 以及 激活形式struct epoll_event event_serverfd={.events=EPOLLIN,.data.fd=clientfd};struct epoll_event event_stdinfd={.events=EPOLLIN,.data.fd=0};//添加到 [监视列表]epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,clientfd,&event_serverfd);epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,0,&event_stdinfd);while(1){printf("开始监视\n");struct epoll_event active_list[10];    //用于存放被激活的描述符//开始监视int len=epoll_wait(epfd,active_list,10,-1);    //被激活的描述符 在 active_list[10]数组中//遍历被激活的描述符for(int i=0;i<len;i++){int active_fd=active_list[i].data.fd;   //获取被激活的描述符fdif(active_fd==0){//如果是终端可读struct PACK pack={0};pack.type=-1;	//默认发往终端char buf[20]="";scanf("%19s",buf);printf("\n客户端数据:%s\n",buf);while(getchar()!=10);append(&pack,buf);printf("-----------------------------------\n");printf("对该数据的操作:\n");printf("  >= 0	转发到指定客户端\n");printf("  ==-1	数据发向服务器 服务器显示数据\n");printf("  ==-2	向服务器分配给自己的id号\n");printf("-----------------------------------\n");printf("该数据需要:");scanf("%d",&pack.type);while(getchar()!=10);pack.size=pack.conut+8;	//包实际大小write(clientfd,&pack,pack.size);		//发送给服务器 将接受多少字节pack.conut=0;	//发送完毕 conut 重置}if(active_fd==clientfd){//如果是描述符可读	说明服务器发来消息struct PACK pack={0};int res=read(clientfd,&pack.size,4);if(res==0){printf("与服务器断开连接\n");return 0;}read(clientfd,(char *)&pack+4,pack.size-4);printf("服务器传来一条数据,数据转发自%d#用户\n",pack.type);unlood(&pack);	//解析数据}}}return 0;
}//数据附加 放入数据
void append(struct PACK* pack,const char *data)
{int len=strlen(data);*(short *)(pack->buf+pack->conut)=len;pack->conut+=2;memcpy(pack->buf+pack->conut,data,len);pack->conut+=len;
}
//解析数据
void unlood(struct PACK *pack)
{int len;while(1){//读取2个字节len=*(short *)(pack->buf+pack->conut);if(len==0){printf("数据解析完毕\n\n");return;}pack->conut+=2;//读取字符串char data[len+1];memcpy(data,pack->buf+pack->conut,len);printf("数据:%s\n",data);pack->conut+=len;}printf("数据解析完毕\n");
}

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