socket编程liunx多路复用

socket编程中的多路复用是指通过一种机制，使一个进程可以监视多个文件描述符，一旦某个文件描述符就绪（一般是读写操作准备就绪），能够通知程序进行相应的读写操作。在Linux中，常用的多路复用机制有select、poll和epoll。其中，select是最古老的多路复用机制，poll是select的改进版，而epoll是最新、最高效的多路复用机制。多路复用机制可以大大提高程序的并发性能，使得程序可以同时处理多个客户端请求。

下面是一个简单的使用select实现多路复用的流程图和代码示例：

流程图：

1. 创建socket并绑定端口
2. 将socket设置为非阻塞模式
3. 创建fd_set集合，并将socket加入集合
4. 进入循环，调用select函数，等待文件描述符就绪
5. 如果socket就绪，表示有新的客户端连接请求，调用accept函数接受连接
6. 如果其他文件描述符就绪，表示有客户端发送数据，调用recv函数接收数据并处理
7. 回到步骤4，继续等待文件描述符就绪

代码示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/select.h>

#define MAX_CLIENTS 10
#define BUFFER_SIZE 1024

int main(int argc, char *argv[]) {
    int server_fd, client_fd, max_fd, activity, i, valread, sd;
    struct sockaddr_in address;
    char buffer[BUFFER_SIZE] = {0};
    fd_set readfds;

    // 创建socket并绑定端口
    if ((server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == 0) {
        perror("socket failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    address.sin_family = AF_INET;
    address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    address.sin_port = htons(atoi(argv[1]));
    if (bind(server_fd, (struct sockaddr *)&address, sizeof(address)) < 0) {
        perror("bind failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    if (listen(server_fd, MAX_CLIENTS) < 0) {
        perror("listen failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 将socket设置为非阻塞模式
    int flags = fcntl(server_fd, F_GETFL, 0);
    fcntl(server_fd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);

    // 创建fd_set集合，并将socket加入集合
    FD_ZERO(&readfds);
    FD_SET(server_fd, &readfds);
    max_fd = server_fd;

    // 进入循环，调用select函数，等待文件描述符就绪
    while (1) {
        activity = select(max_fd + 1, &readfds, NULL, NULL, NULL);
        if (activity < 0) {
            perror("select error");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }

        // 如果socket就绪，表示有新的客户端连接请求，调用accept函数接受连接
        if (FD_ISSET(server_fd, &readfds)) {
            if ((client_fd = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&address, (socklen_t*)&addrlen)) < 0) {
                perror("accept error");
                exit(EXIT_FAILURE);
            }
            printf("New connection, socket fd is %d, ip is : %s, port : %d\n", client_fd, inet_ntoa(address.sin_addr), ntohs(address.sin_port));

            // 将新的客户端socket加入集合
            FD_SET(client_fd, &readfds);
            if (client_fd > max_fd) {
                max_fd = client_fd;
            }
        }

        // 如果其他文件描述符就绪，表示有客户端发送数据，调用recv函数接收数据并处理
        for (i = server_fd + 1; i <= max_fd; i++) {
            sd = i;
            if (FD_ISSET(sd, &readfds)) {
                if ((valread = recv(sd, buffer, BUFFER_SIZE, 0)) == 0) {
                    // 客户端关闭连接
                    printf("Client disconnected, socket fd is %d\n", sd);
                    close(sd);
                    FD_CLR(sd, &readfds);
                } else {
                    // 处理客户端发送的数据
                    printf("Received message from client, socket fd is %d, message is %s\n", sd, buffer);
                    memset(buffer, 0, BUFFER_SIZE);
                }
            }
        }
    }

    return 0;
}