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在計算機(jī)領(lǐng)域中，Socket（套接字）是一種用于網(wǎng)絡(luò)通信的編程接口，它可以在不同的計算機(jī)之間傳輸數(shù)據(jù)。而Linux系統(tǒng)作為一個廣泛應(yīng)用的操作系統(tǒng)，也用Socket來處理網(wǎng)絡(luò)通信。但在實際應(yīng)用中，如何讀取Socket數(shù)據(jù)卻是一個讓人頭疼的問題。本文將帶領(lǐng)讀者探索Linux讀取Socket的技巧和方法，幫助您更加順暢地進(jìn)行Socket通信。
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一、非阻塞式Socket的優(yōu)勢
在Linux Socket編程中，程序默認(rèn)使用的是阻塞式Socket，這意味著當(dāng)Socket處于等待狀態(tài)時，程序會一直阻塞等待，直到數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好進(jìn)行傳輸為止。這種模式雖然比較簡單，但是隨著數(shù)據(jù)量的增多，程序的性能將會受到嚴(yán)重影響。
相對來說，非阻塞式Socket的優(yōu)勢更加明顯。在非阻塞式Socket模式下，程序在等待數(shù)據(jù)傳輸時并不會一直阻塞等待，而是會繼續(xù)執(zhí)行其他任務(wù)，再通過輪詢方式來檢查Socket數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)備好進(jìn)行傳輸。當(dāng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好時，程序會立即讀取數(shù)據(jù)，而無需等待。
二、使用select函數(shù)實現(xiàn)非阻塞式Socket
在Linux系統(tǒng)中，可以使用select函數(shù)來實現(xiàn)非阻塞式Socket。該函數(shù)可以同時檢測多個文件描述符的狀態(tài)，當(dāng)文件描述符的狀態(tài)發(fā)生變化時，select函數(shù)會返回調(diào)用者更改的文件描述符的狀態(tài)。這種方式可以有效地減少程序的阻塞等待時間，提高程序性能。
下面是使用select函數(shù)實現(xiàn)非阻塞式Socket的示例代碼：
“`c
fd_set rfds;
struct timeval tv;
int retval;
FD_ZERO(&rfds);
FD_SET(sockfd, &rfds);
tv.tv_sec = 2;
tv.tv_usec = 0;
retval = select(sockfd+1, &rfds, NULL, NULL, &tv);
if(retval == -1){
perror(“select()”);
}
else if (retval == 0){
printf(“Timeout occurred! No data after 2 seconds.\n”);
}
else{
if(FD_ISSET(0, &rfds)){
printf(“Data is avlable now.\n”);
}
}
“`
在上述代碼中，F(xiàn)D_ZERO和FD_SET函數(shù)用于初始化和向文件描述符集中添加Socket文件描述符。然后，我們設(shè)置了監(jiān)視等待時間為2秒。如果監(jiān)視到的文件描述符中有文件描述符可以讀取，則select函數(shù)會返回1，程序會讀取該文件描述符中的數(shù)據(jù)。
三、使用epoll函數(shù)實現(xiàn)非阻塞式Socket
epoll是Linux系統(tǒng)提供的另一種高效的I/O多路復(fù)用機(jī)制，相比于select函數(shù)，它具有更優(yōu)秀的性能和更多的高級功能，可以大大提高程序的并發(fā)能力和運行效率。
下面是使用epoll函數(shù)實現(xiàn)非阻塞式Socket的示例代碼：
“`c
#include
…
#define MAX_EVENTS 10
struct epoll_event ev, events[MAX_EVENTS];
int listen_sock, conn_sock, nfds, epollfd;
listen_sock = create_and_bind_socket(port);
make_socket_non_blocking(listen_sock);
epollfd = epoll_create1(0);
if (epollfd == -1){
perror(“epoll_create1”);
exit(EXIT_FLURE);
}
ev.events = EPOLLIN;
ev.data.fd = listen_sock;
if (epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, listen_sock, &ev) == -1){
perror(“epoll_ctl: listen_sock”);
exit(EXIT_FLURE);
}
while(1){
nfds = epoll_wt(epollfd, events, MAX_EVENTS, -1);
if (nfds == -1){
perror(“epoll_wt”);
exit(EXIT_FLURE);
}
for (int n = 0; n
if (events[n].data.fd == listen_sock){
conn_sock = accept(listen_sock, (struct sockaddr *) &peer_addr,
&peer_addr_size);
if (conn_sock == -1){
perror(“accept”);
exit(EXIT_FLURE);
}
make_socket_non_blocking(conn_sock);
ev.events = EPOLLIN | EPOLLET;
ev.data.fd = conn_sock;
if (epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, conn_sock, &ev) == -1){
perror(“epoll_ctl: conn_sock”);
exit(EXIT_FLURE);
}
}
else{
do_use_fd(events[n].data.fd);
}
}
}
…
“`
在上述代碼中，我們首先創(chuàng)建了一個監(jiān)聽套接字，并將其添加到epoll事件監(jiān)視器中。然后，通過epoll_wt函數(shù)等待事件的發(fā)生。當(dāng)事件發(fā)生時，我們將進(jìn)行遍歷，并處理到達(dá)的事件。具體的處理方式可以根據(jù)需要自行實現(xiàn)。
四、結(jié)合多線程實現(xiàn)高并發(fā)Socket讀取
對于大型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序來說，使用多線程來處理Socket讀取任務(wù)也是非?？尚械囊环N解決方案。通過將讀取Socket的任務(wù)分配給多個線程來處理，可以有效提高應(yīng)用程序的讀取效率。
下面是一個簡單的示例代碼，演示如何使用多線程實現(xiàn)高并發(fā)Socket讀?。?/p>
“`c
#include
void *socket_handler(void *socket_desc){
int socket = *(int*)socket_desc;
int read_size;
char client_message[2023];
while( (read_size = recv(socket , client_message , 2023 , 0)) > 0 ){
write(socket , client_message , strlen(client_message));
}
if(read_size == 0){
puts(“Client disconnected”);
fflush(stdout);
}
else if(read_size == -1){
perror(“recv fled”);
}
free(socket_desc);
return 0;
}
…
while(1){
new_socket = accept(socket_desc, (struct sockaddr *)&client, (socklen_t*)&c);
if (new_socket
perror(“accept fled”);
return 1;
}
pthread_t sniffer_thread;
int *new_sock = malloc(sizeof(int));
*new_sock = new_socket;
if( pthread_create( &sniffer_thread , NULL , socket_handler , (void*) new_sock)
perror(“could not create thread”);
return 1;
}
}
“`
在上述代碼中，我們創(chuàng)建了一個socket_handler線程，并將分配給該線程的Socket連接作為參數(shù)傳入。然后，在線程中讀取Socket連接的數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理。通過使用多線程，可以實現(xiàn)高并發(fā)的Socket讀取任務(wù)，提高整個應(yīng)用程序的效率。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- linux下socket文件傳輸問題
linux下socket文件傳輸問題
要下班了，時間急，不寫代碼了先給你一個思路
實現(xiàn)最簡單的udp socket 模型，實現(xiàn)發(fā)送一個字符串。
實現(xiàn)一個簡單的打開文件，讀取文件的例子，如用fgets(),類似的函數(shù)有很多，然后再把讀取的培虛文件內(nèi)容忘另一個文件里寫(相關(guān)函數(shù)fopen(),write(),read())。
把上面兩個函數(shù)結(jié)合到一起者族，在客戶端實現(xiàn)打開要傳送的文件，按一定的大小讀取，讀取后調(diào)用sendto（）發(fā)送到服務(wù)器端。在服務(wù)器端創(chuàng)建一個文件，然后調(diào)用recvfrom（）接受客戶端發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，向來是創(chuàng)建的那個文件中寫。
下面是改好的udp發(fā)送文件的例子。
服務(wù)器端程序的編譯
gcc -o file_server file_server
客戶端程序的編譯
gcc -o file_client file_client.c
服務(wù)器程序和客戶端程應(yīng)當(dāng)分別運行在2臺計算機(jī)上.
服務(wù)器端程序的運行,在一個計算機(jī)的終端執(zhí)行
./file_server
客戶端程序的運行,在另一個計算機(jī)的終端中執(zhí)行
./file_client 運行服務(wù)器程序的計算機(jī)的IP地址
根據(jù)提示輸入要傳輸?shù)姆?wù)器上的文件，該文件在服務(wù)器的運行目錄上
在實際編程和測試中,可以用2個終端代替2個計算機(jī),這樣就可以在一臺計算機(jī)上測試網(wǎng)絡(luò)程序,
服務(wù)器端程序的運行,在一個終端執(zhí)行
./file_server
客戶端程序的運行,在另一個終端中執(zhí)行
./file_client 127.0.0.1
說明: 任何計算機(jī)都可以通過127.0.0.1訪問自己. 也可以用計算機(jī)的實際IP地址代替127.0.0.1
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// file_server.c 文件傳輸順序服務(wù)器示例
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//本文件是服務(wù)器的代碼
#include // for sockaddr_in
#include // for socket
#include // for socket
#include// for printf
#include// for exit
#include// for bzero
/*
#include
#include
#include
#include
*/
#define HELLO_WORLD_SERVER_PORT
#define LENGTH_OF_LISTEN_QUEUE 20
#define BUFFER_SIZE 1024
#define FILE_NAME_MAX_SIZE 512
int main(int argc, char **argv)
{
//設(shè)置一個socket地址結(jié)構(gòu)server_addr,代表服務(wù)器internet地址, 端口
struct sockaddr_in server_addr， pcliaddr;
bzero(&server_addr,sizeof(server_addr)); //把一段內(nèi)存區(qū)的內(nèi)容全部設(shè)置為0
server_addr.sin_family = AF_INET;
server_addr.sin_addr.s_addr = htons(INADDR_ANY);
server_addr.sin_port = htons(HELLO_WORLD_SERVER_PORT);
//創(chuàng)建用于internet的據(jù)報套接字（UDPt,用server_socket代表服務(wù)器socket
// 創(chuàng)建數(shù)據(jù)報套接字（UDP）
int server_socket = socket(PF_INET,SOCK_DGRAM,0);
if( server_socket FILE_NAME_MAX_SIZE?FILE_NAME_MAX_SIZE:strlen(buffer));
//int fp = open(file_name, O_RDON);
//if( fp 0)
while( (file_block_length = fread(buffer,sizeof(char),BUFFER_SIZE,fp))>0)
{
printf(“file_block_length = %d\n”,file_block_length);
//發(fā)送buffer中的字符串到new_server_socket,實際是給客戶端
if(send(new_server_socket,buffer,file_block_length,0) // for sockaddr_in
#include // for socket
#include // for socket
#include// for printf
#include// for exit
#include// for bzero
/*
#include
#include
#include
#include
*/
#define HELLO_WORLD_SERVER_PORT
#define BUFFER_SIZE 1024
#define FILE_NAME_MAX_SIZE 512
int main(int argc, char **argv)
{
if (argc != 2)
{
printf(“Usage: ./%s ServerIPAddress\n”,argv);
exit(1);
}
//設(shè)置一個socket地址結(jié)構(gòu)client_addr,代表客戶機(jī)internet地址, 端口
struct sockaddr_in client_addr;
bzero(&client_addr,sizeof(client_addr)); //把一段內(nèi)存區(qū)的內(nèi)容全部設(shè)置為0
client_addr.sin_family = AF_INET; //internet協(xié)議族
client_addr.sin_addr.s_addr = htons(INADDR_ANY);//INADDR_ANY表示自動獲取本機(jī)地址
client_addr.sin_port = htons(0); //0表示讓系統(tǒng)自動分配一個空閑端口
//創(chuàng)建用于internet的流協(xié)議(TCP)socket,用client_socket代表客戶機(jī)socket
int client_socket = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
if( client_socket BUFFER_SIZE?BUFFER_SIZE:strlen(file_name));
//向服務(wù)器發(fā)送buffer中的數(shù)據(jù)
socklen_t n = sizeof(server_addr) ;
sendto(client_socket,buffer,BUFFER_SIZE,0,(struct sockaddr*)&server_addr,n);
// int fp = open(file_name, O_WRON|O_CREAT);
// if( fp
FILE * fp = fopen(file_name,”w”);
if(NULL == fp )
{
printf(“File:\t%s Can Not Open To Write\n”, file_name);
exit(1);
}
//從服務(wù)器接收數(shù)據(jù)到buffer中
bzero(buffer,BUFFER_SIZE);
int length = 0;
while( length = recv(client_socket,buffer,BUFFER_SIZE,0))
{
if(length
{
printf(“Recieve Data From Server %s Failed!\n”, argv);
break;
}
//int write_length = write(fp, buffer,length);
int write_length = fwrite(buffer,sizeof(char),length,fp);
if (write_length
{
printf(“File:\t%s Write Failed\n”, file_name);
break;
}
bzero(buffer,BUFFER_SIZE);
}
printf(“Recieve File:\t %s From Server Finished\n”,file_name, argv);
return 0;
}
請采納。
如果你的客戶端在發(fā)送文件時，每次都重新connect，再神租進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，則你的程序無法解決數(shù)據(jù)的區(qū)分。
如果客戶端是一次connect循環(huán)發(fā)送，后臺服務(wù)循環(huán)接收，則
（1）如果你的服務(wù)端只有一個進(jìn)程（不支持并發(fā)），則A和B不會同時運行，只能按順序接收游激兆完鉛悶A再接收B
（2）如果，每一個新鏈接上來，你都建立一個新的進(jìn)程去工作，則不會有問題。
對每個客戶端請求，服務(wù)端守護(hù)進(jìn)程fork子進(jìn)程
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新聞標(biāo)題：Linux讀取Socket技巧大揭秘(linuxreadsocket)
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