Linux&C语言简单使用多线程实现TCP并发服务器-传输层

目录

• 多线程实现TCP并发服务器
• • 前言
  • 原理
  • 代码实现
  • • 服务器---01server.c
    • 客户端---02client.c
  • 执行结果
• 6.非原创

多线程实现TCP并发服务器 前言

服务器模型分为两种，循环服务器、并发服务器。

循环服务器： 服务器在同一时刻只能处理同一个客户端的请求。
并发服务器： 服务器在同一时刻能处理多个客户端的请求。

TCP服务器默认的就是一个循环服务器，因为内部有两个阻塞的函数， accept recv 会相互影响
UDP服务器默认的就是一个并发服务器，因为只有一个阻塞的函数 recvfrom

原理

主线程负责 accept 等待客户端连接，一旦有新的客户端连接到服务器，就立即创建一个子线程，在子线程的线程处理函数中专门处理该客户端的读写请求。

代码实现 服务器—01server.c

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define ERRLOG(errmsg)                                       \
	do                                                       \
	{                                                        \
		printf("%s--%s(%d):", __FILE__, __func__, __LINE__); \
		perror(errmsg);                                      \
		exit(-1);                                            \
	} while (0)

//需要将该客户端的 acceptfd 和 网络信息结构体传给子线程
typedef struct
{
	int accept_fd;
	struct sockaddr_in client_addr;
} num_t;

//创建套接字-填充服务器网络信息结构体-绑定-监听	
int socket_bind_listen(const char *argv[]);
//子线程处理
void *task1(void *arg);

int main(int argc, const char *argv[])
{
	//检测命令行参数个数
	if (3 != argc)
	{
		printf("Usage : %s  \n", argv[0]);
		exit(-1);
	}

	//创建套接字-填充服务器网络信息结构体-绑定-监听	
	int sockfd=socket_bind_listen(argv);

	//用来保存客户端信息的结构体
	struct sockaddr_in client_addr;
	memset(&client_addr, 0, sizeof(client_addr));
	socklen_t client_addr_len = sizeof(client_addr);

	//传递信息的结构体
	num_t ku;
	memset(&ku, 0, sizeof(ku));
	//创建线程
	pthread_t tid;

	while (1)
	{
		//阻塞等待客户端连接--一旦有客户端连接就会解除阻塞
		ku.accept_fd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&client_addr, &client_addr_len);
		if (-1 == ku.accept_fd)
			ERRLOG("accept error");
		//inet_ntoa 将32位网络字节序二进制地址转换成点分十进制的字符串
        //ntohs将无符号2字节整型  网络-->主机
		printf("客户端 (%s:%d) 连接了\n",
				 inet_ntoa(client_addr.sin_addr), ntohs(client_addr.sin_port));
		//创建子线程处理新客户端的读写请求
		//需要将该客户端的 acceptfd 和 网络信息结构体传给子线程
		ku.client_addr = client_addr;
		if (pthread_create(&tid, NULL, task1, (void *)&ku))
			ERRLOG("create tid2 error");
		//设置线程分离属性，无需手动回收资源
		//分离态的线程结束后资源会被自动回收，这个函数不会阻塞
		pthread_detach(tid);
	}
	//关闭监听套接字  一般不关闭
	close(sockfd);
	return 0;
}

//创建套接字-填充服务器网络信息结构体-绑定-监听	
int socket_bind_listen(const char *argv[])
{
	// 1.创建套接字      //IPV4   //TCP
	int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if (-1 == sockfd)
		ERRLOG("socket error");

	// 2.填充服务器网络信息结构体
	struct sockaddr_in server_addr;
	memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));//清空
	server_addr.sin_family = AF_INET;//IPV4

	//端口号  填 8888 9999 6789 ...都可以
	//atoi字符串转换成整型数
	//htons将无符号2字节整型  主机-->网络
	server_addr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));

	// ip地址 要么是当前Ubuntu主机的IP地址 或者
	//如果本地测试的化  使用  127.0.0.1 也可以
	//inet_addr字符串转换成32位的网络字节序二进制值
	server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);

	//结构体长度
	socklen_t server_addr_len = sizeof(server_addr);

	// 3.将套接字和网络信息结构体绑定
	if (-1 == bind(sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr, server_addr_len))
		ERRLOG("bind error");

	//将套接字设置成被动监听状态
	if (-1 == listen(sockfd, 10))
		ERRLOG("listen error");
	
	return sockfd;
}

//子线程处理
void *task1(void *arg)
{
	//线程的处理函数
	num_t ku = *(num_t *)arg;
	char buff[128] = {0};//临时存放数据
	int ret = 0;
	//接收客户端发来的数据
	while (1)
	{
		if (0 > (ret= recv(ku.accept_fd, buff,sizeof(buff), 0)))
			ERRLOG("recv error");
		else if (0 == ret)//客户端侧CTRL+C
		{
			printf("客户端 (%s:%d) 断开连接\n",
				   inet_ntoa(ku.client_addr.sin_addr), ntohs(ku.client_addr.sin_port));
			break;
		}
		else
		{
			if (0 == strcmp(buff, "quit"))
			{
				printf("客户端 (%s:%d) 退出了\n",
					   inet_ntoa(ku.client_addr.sin_addr), ntohs(ku.client_addr.sin_port));
				break;
			}
			printf("客户端 (%s:%d) 发来数据:[%s]\n",
				   inet_ntoa(ku.client_addr.sin_addr), ntohs(ku.client_addr.sin_port), buff);

			//组装回复给客户端的应答
			strcat(buff, "---996");
			//回复应答
			if (0 > (ret = send(ku.accept_fd, buff,sizeof(buff), 0)))
				ERRLOG("send error");
		}
	}
	//关闭该客户端的套接字
	close(ku.accept_fd);
	//线程退出
	pthread_exit(NULL);
}

客户端—02client.c

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define ERRLOG(errmsg) do{\
		printf("%s--%s(%d):", __FILE__, __func__, __LINE__);\
		perror(errmsg);\
		exit(-1);\
	}while(0)

int main(int argc, const char *argv[])
{
	//检测命令行参数个数
	if(3 != argc){
		printf("Usage : %s  \n", argv[0]);
		exit(-1);
	}

	//1.创建套接字
	int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if(-1 == sockfd)
		ERRLOG("socket error");
	

	//2.填充服务器网络信息结构体
	struct sockaddr_in server_addr;
	memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));
	server_addr.sin_family = AF_INET;
	//端口号  填 8888 9999 6789 ...都可以
	server_addr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
	//ip地址 要么是当前Ubuntu主机的IP地址 或者
	//如果本地测试的化  使用  127.0.0.1 也可以
	server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);

	//结构体长度
	socklen_t server_addr_len = sizeof(server_addr);

	//与服务器建立连接
	if(-1 == connect(sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr, server_addr_len))
		ERRLOG("connect error");
	
	printf("---连接服务器成功---\n");
	char buff[128] = {0};
	while(1){
		scanf("%s", buff);
		int ret = 0;
		if(0 > (ret = send(sockfd, buff,sizeof(buff), 0)))
			ERRLOG("send error");
		
		if(0 == strcmp(buff, "quit"))
			break;
		
		if(0 > (ret = recv(sockfd, buff,sizeof(buff), 0)))
			ERRLOG("recv error");
		
		printf("收到服务器回复:[%s]\n", buff);
	}
	//关闭套接字
	close(sockfd);

	return 0;
}

执行结果

6.非原创