在如今信息量爆炸的时代,高并发已成为服务器开发中的重要挑战之一。为满足用户海量请求,服务器需要具备高效的并发处理能力,以保证稳定可靠的服务质量。C语言作为一种高效的编程语言,拥有出色的性能表现,特别适合用于实现高并发Socket服务器。
本文将通过介绍C语言实现高并发Socket服务器的原理和实现方法,为读者提供一个全面的理解和应用高并发服务器的基础知识。
一、高并发Socket服务器的原理
高并发Socket服务器的实现原理主要包括多线程、异步I/O和多路复用等技术手段。在这些方法中,多路复用技术是最为高效的一种。因此,下文将主要介绍多路复用技术的实现方法。
1. 多路复用技术的基本概念
多路复用技术是指同时监视多个I/O流的状态,使得服务器可以在一个线程/进程中同时处理多个I/O请求,从而实现高效的并发处理能力。
在linux系统中,多路复用技术主要有三种:select、poll和epoll。其中,select和poll在早期被广泛应用,但是随着服务器负载的增大,它们的性能逐渐降低。而epoll则是最新的多路复用技术,具有更高的性能和安全性,因此在现代服务器中得到了广泛的应用。
2. epoll的实现方法及其优点
epoll以事件驱动的方式进行I/O操作,与select和poll相比,其更大的优点在于它可以支持高效的事件注册和通知机制。具体来说,我们可以通过epoll_ctl函数向epoll内核事件表中注册I/O事件,之后使用epoll_wt函数等待I/O事件的发生,并进行相应的处理。
epoll的实现机制主要包括以下步骤:
1. 调用epoll_create函数创建epoll内核事件表;
2. 调用epoll_ctl函数向epoll内核事件表中添加需要监视的I/O事件;
3. 在事件发生时,epoll_wt函数会从内核事件表中取出所有已经发生的I/O事件,然后将这些事件封装成一个event结构体数组,并返回数组长度。
其中,event结构体包含以下重要信息:
typedef union epoll_data {
void* ptr;
int fd;
uint32_t u32;
uint64_t u64;
} epoll_data_t;
struct epoll_event {
uint32_t events;
epoll_data_t data;
};
从这个结构体可以看出,一个事件实际上对应一个socket文件描述符。
正是由于epoll的高效事件注册和通知机制,使得它可以应用于高并发场景下的Socket服务器中,实现高效的I/O并发处理。
二、C语言实现高并发Socket服务器
在C语言中,我们可以通过socket API来实现Socket服务器。下面是一个基于epoll多路复用技术的高并发Socket服务器的示例代码:
1. 创建Socket
int serverSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (serverSocket == -1) {
printf(“create socket fl\n”);
return -1;
}
int option = 1;
setsockopt(serverSocket, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &option, sizeof(option));
struct sockaddr_in serverAddr;
memset(&serverAddr, 0, sizeof(serverAddr));
serverAddr.sin_family = AF_INET;
serverAddr.sin_port = htons(8888);
serverAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
if (bind(serverSocket, (struct sockaddr*)&serverAddr, sizeof(serverAddr)) == -1) {
printf(“bind socket fl\n”);
return -1;
}
if (listen(serverSocket, 1024) == -1) {
printf(“listen socket fl\n”);
return -1;
}
2. 创建epoll
int epoll_fd = epoll_create(1024);
if (epoll_fd == -1) {
printf(“create epoll fl\n”);
return -1;
}
3. 向epoll内核事件表中注册I/O事件
struct epoll_event event;
event.events = EPOLLIN | EPOLLET;
event.data.fd = serverSocket;
if (epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, serverSocket, &event) == -1) {
printf(“epoll_ctl fl\n”);
return -1;
}
4. 监听I/O事件
int max_events = 1024;
struct epoll_event events[max_events];
memset(events, 0, sizeof(events));
while (true) {
int event_count = epoll_wt(epoll_fd, events, max_events, 1000);
if (event_count == -1) {
printf(“epoll_wt fl\n”);
break;
}
for (int i = 0; i
int fd = events[i].data.fd;
if (fd == serverSocket) { // 有新连接
struct sockaddr_in clientAddr;
socklen_t len = sizeof(clientAddr);
int clientSocket = accept(serverSocket, (struct sockaddr*)&clientAddr, &len);
if (clientSocket == -1) {
printf(“accept fl\n”);
continue;
}
event.events = EPOLLIN | EPOLLET;
event.data.fd = clientSocket;
if (epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, clientSocket, &event) == -1) {
printf(“epoll_ctl add fl\n”);
continue;
}
} else { // 有新数据
char buffer[1024];
memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
int recv_len = recv(fd, buffer, sizeof(buffer) – 1, 0);
if (recv_len
close(fd);
epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_DEL, fd, NULL);
} else { // 回应客户端的请求
send(fd, buffer, strlen(buffer), 0);
}
}
}
}
5. 关闭Socket和epoll
close(serverSocket);
close(epoll_fd);
以上代码利用C语言中的socket API和epoll API,实现了一个高并发Socket服务器的基本架构。在实际应用中,我们可以基于此代码进行进一步的优化和扩展,以满足各种不同的需求。
三、
本文主要介绍了C语言实现高并发Socket服务器的原理和实现方法。通过介绍多路复用技术的实现方法以及基于epoll的Socket服务器实例,我们可以深入理解并发处理的基本原理和实现方法,以及如何在实际应用中应对复杂的网络环境和海量请求的挑战。
在实际应用中,我们需要综合考虑硬件性能、网络环境和应用需求等因素,灵活选用不同的技术手段进行优化和扩展。希望本文能为读者在实际应用中提供一些有益的参考和帮助。
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linux下C语言socket编程双机互发数据
这么专业的问题去专业的网站或搜索QQ群上问吧,百度里有空回答的怕没几个人知道。
这个问题很好办啦,服务器接受一个连接请求,然后开一个线程或者进程都可以,再在线程或者进程里面采用其他技术实现同时收发(比如I/O复用,比如非阻塞I/O)。客户端也可以采用I/O复用。
推荐资含尺拦料的话,《unix网络编程》这本书很好,公认的经典,当教科书用,这本书里有你想要的所有内容。
ps:你基础太差,多补补吧,别想一下吃困桐个胖子。
另外我这里正好有个例子满足你的要求,贴给你,自己写的,不是网上找的,用的是多进程加I/O复用技术:
server端:
/****************************************************************
**
**
**
****************************************************************/
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define BUFLEN 1024
#define MAX(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))
typedef void Sigfunc (int);
void str_echo(FILE *,int);
//Sigfunc *signal(int, Sigfunc *);
int main(int argc,char **argv)
{
int connfd,listenfd;
pid_t childpid;
socklen_t clilen;
struct sockaddr_in cliaddr,servaddr;
void sig_chld(int);
listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
memset(&servaddr,0,sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
servaddr.sin_port = htons(5358);
bind(listenfd,(struct sockaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr));
listen(listenfd,8);
signal(SIGCHLD,sig_chld);
while(1)
{
clilen = sizeof(cliaddr);
if((connfd = accept(listenfd,(struct sockaddr*)&cliaddr,&clilen)) 0)
{
printf(“child %d terminated\n”,pid);
}
return;
}
client端:
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define MAX(a,b) (a)>(b)?(a):(b)
int main()
{
int s,connectReturn, maxfd;
fd_set rset;
char sendbuf = {0};
char recvbuf = {0};
long port=5358;
s=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0);
struct sockaddr_in sa;
sa.sin_family=AF_INET;
sa.sin_addr.s_addr=inet_addr(“127.0.0.1”);
sa.sin_port=htons(port);
connectReturn=connect(s,(struct sockaddr *)&sa,sizeof(sa));
printf(“%d\n”,connectReturn);
FD_ZERO(&rset);
while(1)
{
FD_SET(fileno(stdin), &rset);
FD_SET(s, &rset);
maxfd=MAX(fileno(stdin), s) + 1;
select(maxfd, &rset, NULL, NULL, NULL);
if(FD_ISSET(fileno(stdin), &rset))
{
scanf(“%s”,sendbuf);
send(s,sendbuf,strlen(sendbuf),0);
bzero(sendbuf, 1024);
}
else if(FD_ISSET(s, &rset))
{
memset(recvbuf,0,1024);
recv(s,recvbuf,1024,0);
printf(“remote: %s\n”,recvbuf);
}
}
return 0;
C语言socket编程之我的应用
以往上位机程序我们一般都是通过232、485和PLC通信,232通信受到距离的限制,485距离能够满足要求,也有不足的地方受环境干扰比较大,切传输过程中速度不怎么快,新的课题通过网口与PLC通信,西门子的PLC我们用过网口作为传输介质,速度可以而且使用起来方便,只需一根网线就可以调试程序了,这次的课题是以OMR的PLC作为控制PLC,上位机程序(也就是大家说的组态软件)我们自己来写,我会写出一系列的课程把我们实现的过程与大家一起分享旦颤,也希望做这快的朋友一起来讨论。
今天是入门课利用socket实现TCP/IP通信编程,实现两台电脑通过IP互联。
socket编程的教材网上搜罗下还是很多的,思路基本上也是一样的,程序分两部分客户端和服务器端
之一部分 服务器端
一、创建服务器套接字(create)。
二、服务器套接字进行信息绑定(bind),并仿伏开始监听连接(listen)。
三、接模大败受来自用户端的连接请求(accept)。
四、开始数据传输(send/receive)。
五、关闭套接字(closesocket)。
socket接收、发送代码
1 SOCKET sockConn=accept(sockSrv,(SOCKADDR*)addrClient,len);
2 char sendBuf;
3 sprintf(sendBuf,”Welcome %s to here!”,inet_ntoa(addrClient.sin_addr));
4 send(sockConn,sendBuf,strlen(sendBuf)+1,0);
5 char recvBuf;
6 recv(sockConn,recvBuf,50,0);
7 printf(“%s\n”,recvBuf);
8 closesocket(sockConn);
第二部分 用户端
一、创建用户套接字(create)。
二、与远程服务器进行连接(connect),如被接受则创建接收进程。
三、开始数据传输(send/receive)。
四、关闭套接字(closesocket)。
客户端代码
1 SOCKET sockClient=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
3 SOCKADDR_IN addrSrv;
4 addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr(“127.0.0.1”);
5 addrSrv.sin_family=AF_INET;
6 addrSrv.sin_port=htons(6000);
7 connect(sockClient,(SOCKADDR*)addrSrv,sizeof(SOCKADDR));
8 send(sockClient,”hello”,strlen(“hello”)+1,0);
9 char recvBuf;
10 recv(sockClient,recvBuf,50,0);
11 printf(“%s\n”,recvBuf);
服务器端代码和客户端主要代码基本上都是上面的程序,
在应用的过程中有几点要根据自己的需求更改,
1、127.0.0.1是服务器端的IP地址,根据自己的IP段进行修改;
2、htons(6000)是端口号根据具体设定进行修改,我们PLC端口号用到是9600,这点我们需要修改成9600。
网上好多程序都是VC6写的,在参考过程中叶遇到了问题,程序LICK出现了如下错误
unresolved external symbol __imp__closesocket@4
解决办法:
这是由于VC库中没有加如 ws2_32.lib 所致。
解决方案一:程序代码中加入#pragma comment(lib, “Ws2_32.lib”)
解决方案二:在project\setting\link 中object/library modules加入 ws2_32.lib
这个是VC6的解决方案,我用的VS2023找了一下
上个图吧,VS2023里设置,工程属性-链接器-命令行-附加选项添加 ws2_32.lib就ok了。
编译通过后,服务器端,可以看到hello,
关于c语言 高并发socket服务器的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。