ubuntu下模拟服务器与单个客户端之间的双向通信，多路复用实现。

功能与使用

服务器与客户端可以双向收发消息，如果任意一方被外部强制断开，另一方也会退出程序。任意一方输入“quit”并发送，客户端与服务器都会退出。

服务器需要先启动，并且通过主函数传参，输入自己的ip和端口号。客户端也需要通过主函数传参把自己的ip和端口号以及要连接的服务器的ip和端口号传入。

运行平台

ubuntu的版本

效果演示

其实就是在ubuntu上打开两个终端运行程序看效果，哈哈。
编译通过
ubuntu运行的效果

需要注意和思考的地方

ubuntu是采用小端存储数据，而计算机网络中采用的是大端存储，因此我们需要将ip和端口号进行转换，是不是很麻烦？其实在Linux中，已经封装好相关的转换函数，直接用即可，很方便，本文中用到的有htons()和inet_addr()函数，其它的不多赘述。
server.c中的accept()函数需要着重留意它的第二个参数和返回值，观看源码后，会进行详细解释。
多路复用中的FD_SET()函数该放在哪？循环内还是循环外？

源代码

头文件：myhead.h

#ifndef _MYHEAD_H
#define _MYHEAD_H

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/wait.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <strings.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <errno.h>
#include <sys/msg.h>
#include <sys/sem.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <dirent.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

#endif

客户端：client.c

#include "myhead.h"
/*
  多路复用实现tcp双向通信（模拟客户端）
*/

int main(int argc,char **argv)
{
  int tcpsock;        //套接字文件描述符
  int ret;      //返回值
  char sbuf[100];    //存放发送的消息的数组
  char rbuf[100];    //存放接收的消息的数组
  //定义一个文件描述符集合变量并初始化清空
  fd_set myset;
  FD_ZERO(&myset);
  
  //定义客户端的ipv4地址结构体变量
  struct sockaddr_in bindaddr;
  bzero(&bindaddr,sizeof(bindaddr));
  bindaddr.sin_family = AF_INET;
  bindaddr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));  //自己指定一个端口号
  bindaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]); //指定自己的ip
  
  //定义服务器的ipv4地址结构体变量
  struct sockaddr_in serveraddr;
  bzero(&serveraddr,sizeof(serveraddr));
  serveraddr.sin_family = AF_INET;
  serveraddr.sin_port = htons(atoi(argv[4]));  //服务器端口号
  serveraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[3]); //服务器的ip
  
  //创建套接字
  tcpsock = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
  if(tcpsock == -1)
  {
    perror("无法创建套接字!");
    return -1;
  }
  
  //绑定ip和端口号
  ret = bind(tcpsock,(struct sockaddr *)&bindaddr,sizeof(bindaddr));
  if(ret == -1)
  {
    perror("绑定失败");
    return -1;
  }
  
  //连接服务器
  ret = connect(tcpsock,(struct sockaddr *)&serveraddr,sizeof(serveraddr));
  if(ret == -1)
  {
    perror("连接服务器失败");
    return -1;
  }
  
  /* 
  FD_SET(tcpsock,&myset);
  FD_SET(0,&myset); 
  */
  
  //死循环接收发消息
  while(1)
  {
    //将要监测的（套接字）文件描述符添加进集合变量
    FD_SET(tcpsock,&myset);
    //将要监测的（键盘）文件描述符添加进集合变量
    FD_SET(0,&myset);
    //调用select函数去监测文件描述符集合变量
    ret = select(tcpsock+1,&myset,NULL,NULL,NULL);
    if(ret == -1)
    {
      perror("监测失败！");
      return -1;
    }
    else if(ret == 0)
    {
      perror("监测超时！");
      return -1;
    }
    else 
    {
      //判断键盘在不在集合中，在则说明键盘处于读就绪
      if(FD_ISSET(0,&myset))
      {
        bzero(sbuf,100);
        scanf("%s",sbuf);
        send(tcpsock,sbuf,strlen(sbuf),0);
        if(strncmp(sbuf,"quit",4) == 0)
          exit(0);
      }
      //判断套接字描述符在不在集合中，在则说明套接字处于读就绪
      if(FD_ISSET(tcpsock,&myset))
      {
        bzero(rbuf,100);
        ret = recv(tcpsock,rbuf,100,0);
        if(strncmp(rbuf,"quit",4) == 0)
          exit(0);
        if(ret == 0)  //表示对方断开连接了
        {
          printf("服务器已断开!即将退出程序！\n");
          exit(0);
        }
        printf("服务器发送过来的信息:%s\n",rbuf);
      }
    }
  }
}

服务器:server.c

#include "myhead.h"
/*
  多线程实现tcp双向通信（模拟服务器）
*/

int main(int argc,char **argv)
{
  int tcpsock;     //套接字文件描述符（此套接字用于监听和接受连接时）
  int newsock;     //新的套接字文件描述符（用于与客户端通信）
  int ret;    //返回值
  char sbuf[100];  //存放发送的消息的数组
  char rbuf[100];  //存放接收的消息的数组
  //定义一个文件描述符集合变量并初始化清空
  fd_set myset;
  FD_ZERO(&myset);
  
  //定义服务器的ipv4地址结构体变量
  struct sockaddr_in bindaddr;
  bzero(&bindaddr,sizeof(bindaddr));
  bindaddr.sin_family=AF_INET;
  bindaddr.sin_port=htons(atoi(argv[2]));  //服务器自己的端口号
  bindaddr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]); //服务器自己的ip
  
  /*
  定义客户端的ipv4地址结构体变量
  无需程序员赋值，
  accept函数自动存放连接的客户端的ip和端口号
  */
  struct sockaddr_in clientaddr;
  bzero(&clientaddr,sizeof(clientaddr));
  int addrsize=sizeof(clientaddr);
  
  //创建套接字
  tcpsock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
  if(tcpsock==-1)
  {
    perror("创建套接字失败!");
    return -1;
  }
  
  //绑定ip和端口号
  ret=bind(tcpsock,(struct sockaddr *)&bindaddr,sizeof(bindaddr));
  if(ret==-1)
  {
    perror("绑定失败");
    return -1;
  }
  
  //监听
  ret=listen(tcpsock,5);
  if(ret==-1)
  {
    perror("监听失败");
    return -1;
  }
  //接受客户端的连接请求
  newsock=accept(tcpsock,(struct sockaddr *)&clientaddr,&addrsize);
  if(newsock==-1)
  {
    perror("无法接受客户端的连接请求");
    return -1;
  }
  
  //打印出连接上服务器的客户端的ip和端口号
  printf("ip为%s，端口号为%d的客户端成功连接服务器！\n",inet_ntoa(clientaddr.sin_addr),ntohs(clientaddr.sin_port));
  
  /* 
  FD_SET(newsock,&myset);
  FD_SET(0,&myset); */
  
  //死循环接收发消息
  while(1)
  {
    //将要监测的套接字文件描述符添加进集合变量
    FD_SET(newsock,&myset);
    //将要监测的键盘文件描述符添加进集合变量
    FD_SET(0,&myset);
    //调用select函数去监测集合变量
    ret = select(newsock+1,&myset,NULL,NULL,NULL);
    if(ret == -1)
    {
      perror("监测失败！");
      return -1;
    }
    else if(ret == 0)
    {
      perror("监测超时！");
      return -1;
    }
    else
    {
      //判断新的套接字文件描述符在不在集合中，在则说明套接字处于读就绪
      if(FD_ISSET(newsock,&myset))
      {
        bzero(rbuf,100);
        ret=recv(newsock,rbuf,100,0); //一定不能用旧的套接字
        if(strncmp(rbuf,"quit",4) == 0)
          exit(0);
        if(ret==0)  //表示对方断开连接了
        {
          printf("客户端已断开!即将退出!\n");
          exit(0);
        }
        printf("客户端发送过来的信息:%s\n",rbuf);
      }
      
      //判断键盘在不在集合中，在则说明键盘处于读就绪
      if(FD_ISSET(0,&myset))
      {
        bzero(sbuf,100);
        scanf("%s",sbuf);
        send(newsock,sbuf,strlen(sbuf),0);
        if(strncmp(sbuf,"quit",4) == 0)
          exit(0);
      }
    }
  }
}

写到最后

说说这个accept()函数，它的原型是：

*int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
它的第二个参数是一个存放成功连接的客户端的ip和端口号的结构体，注意它是自动存放的（可参考server.c中的第65行代码），不需要程序员自己去写ip和端口号。最后说一下它的返回值，其是一个int类型的数，失败返回-1，没啥好说的，重点是如果成功呢,实际上如果成功会返回一个文件描述符，该文件描述符是一个新的套接字的文件描述符，一定要区分这个新的套接字与旧的套接字是不一样的，新的套接字是用于与客户端进行通信的，旧的套接字是用在监听和接受连接请求的。
我在学习accept()函数中的过程中也有点迷糊，后来老师说了一个形象的比喻，可以借以理解：假如一个女孩子（服务器）同时接受了5个朋友的连接请求，那么假如A朋友（客户端A）发过来了一条消息，那么这个女孩子该怎么回复A朋友呢？难道用接受连接的手机（套接字）？那这样大家都能看到消息了，显然是不行的，因为大家既然都能通过这部手机连上你，那么大家就是相通的，这时女孩需要另一部手机来回复A朋友，同理，如果，女孩子需要和另外四个人进行通信，那么需要另外四个新的手机，在这其中累计一共有了6个套接字，一个是socket()函数返回的用于监听和接受连接请求的，另外5个分别是用于与5个不同的朋友通信的。也许不是很恰当的说法，但是大概就是那么一个意思。
开头注意要点中的最后一点，FD_SET()到底放在哪呢？我们需要知道的是：当select返回后，会移除除当前文件描述符以外其他所有的文件描述符。好了，答案很明显了。

Ye小子

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