Linux循环TCP服务器实现与详解

"Linux TCP网络服务器的实现，包括循环TCP服务端程序、循环TCP客户端程序以及IO多路复用的端口转发程序。文件名称为`CycleTCPServer`，由DanyLin编写，时间戳为2013-08-24，遵循GPL协议。" 在Linux操作系统中，TCP（Transmission Control Protocol）网络服务器的实现通常涉及网络编程的基本概念和技术。此资源主要介绍了两种常见的服务器模型：循环服务和并发服务。循环服务是服务器在处理完一个连接后，继续等待下一个连接，而并发服务则会为每个新连接创建一个新的进程或线程来处理。 循环TCP服务端程序的核心在于其不断接收和处理客户端连接的循环结构。以下是一些关键步骤和函数： 1. **创建套接字**：使用`socket()`函数创建一个套接字，参数`PF_INET`表示使用IPv4协议，`SOCK_STREAM`表示TCP协议，`0`表示默认协议。 ```c int sockfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0); ``` 2. **设置服务器地址信息**：使用`struct sockaddr_in`定义服务器的IP地址和端口号。`bind()`函数将套接字与服务器地址绑定。 ```c struct sockaddr_in my_addr; memset(&my_addr, 0, sizeof(my_addr)); my_addr.sin_family = AF_INET; my_addr.sin_port = htons(myport); // 将端口号转换为网络字节序 my_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // 允许任何IP地址连接 bind(sockfd, (struct sockaddr *)&my_addr, sizeof(my_addr)); ``` 3. **监听连接**：`listen()`函数使服务器进入监听状态，等待客户端的连接请求。`lisnum`参数表示在队列中等待连接的最大数量。 ```c listen(sockfd, lisnum); ``` 4. **接受连接**：当有客户端连接时，`accept()`函数用于接收连接请求，返回新的套接字`new_fd`，用于与该客户端进行通信。 ```c unsigned int sin_size = sizeof(their_addr); new_fd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&their_addr, &sin_size); ``` 5. **处理客户端请求**：服务器在接收到新连接后，可以读取客户端发送的数据，然后进行相应的业务逻辑处理。这通常涉及`read()`和`write()`函数。 6. **关闭连接**：完成通信后，使用`close()`函数关闭套接字。 ```c close(new_fd); ``` 7. **多进程并发处理**：为了提高服务器的吞吐量，通常会在接收到新连接时创建一个新的进程或线程来处理，避免阻塞其他连接。这可以通过`fork()`函数实现，但代码未在此处给出。 此外，资源中还提到了IO多路复用的端口转发程序，这通常涉及到`select()`、`poll()`或`epoll`等机制，它们允许服务器同时监控多个套接字，提高服务器的并发处理能力。 IO多路复用技术允许服务器在一个单独的进程中处理多个连接，通过轮询检查哪些套接字准备好进行读写操作，从而避免了对单个连接的阻塞。这种方法在处理大量并发连接时更为高效。 在实际应用中，还需要考虑错误处理、信号处理、资源管理等细节，以确保服务器的稳定性和可靠性。例如，`perror()`函数用于打印错误信息，`exit()`函数结束程序运行，而`waitpid()`函数可以用来管理子进程的状态。遵循GPL协议意味着代码可以自由地被复制、修改和分发，但必须遵守该协议的规定。