select限制之文件描述符限制

/*
1、select受最大文件描述符限制。测试程序如下
2、select的fd_set集合容量的限制（FD_SIZE），在头文件中限制。
*/
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<errno.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<signal.h>
#include <sys/time.h>#include <sys/resource.h>
#define ERR_EXIT(m)\
do\
{\
perror(m);\
exit(EXIT_FAILURE);\
}while(0);
//为何要使用sleep来推迟ERR_EXIT(). 客户端除去 0 、1、2描述符，创建了1021个描述符。在创建1022个套接字时，失败了，失败之后进程退出，发送许多FIN给服务器端。服务器端已完成连接队列中维护了1021个条目。正好有FIN之后，可以空出套接字处理第1021个条目。如果延迟客户端的退出服务器端就只有1020个了。
int main(void)
{
int count=0;
while(1)
{ int sock;
if((sock=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP))<0)
{
sleep(5);//推迟客户端的close（便于准确查看服务器端到底能接受多少连接）.按理说服务器端只能接受1020个，但是中间有客户端口关闭使得服务端口能够重复利用，使得服务器端也能使用1021个描述符（0,1,2,3（监听套接口））,如果不推迟，创建第1022个套接口时，客户端退出进程，前面的1021个套接口要发送FIN，close和accept交替
ERR_EXIT("socket");
}
struct sockaddr_in servaddr;
memset(&servaddr,0,sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family=AF_INET;
servaddr.sin_port=htons(5188);
servaddr.sin_addr.s_addr=inet_addr("127.0.0.1"); if(connect(sock,(struct sockaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr))<0)
ERR_EXIT("connect");//创建第1022个套接字失败。 0,1，2已经打开。 1024个
struct sockaddr_in localaddr;
socklen_t addrlen=sizeof(localaddr);
if(getsockname(sock,(struct sockaddr *)&localaddr,&addrlen)<0)
ERR_EXIT("getsockname");
printf("ip=%s port=%d\n",inet_ntoa(localaddr.sin_addr),ntohs(localaddr.sin_port));
printf("count=%d\n",++count);
}
return 0;}

#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<errno.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<signal.h>
#include<sys/wait.h>
#define ERR_EXIT(m)\
do\
{\
perror(m);\
exit(EXIT_FAILURE);\
}while(0)
ssize_t readn(int fd,void *buf,size_t count)
{
size_t nleft=count;
ssize_t nread;
char *bufp=(char*)buf;
while(nleft>0)
{
if((nread=read(fd,bufp,nleft))<0)
{
if(errno==EINTR)
continue;
else
return -1;
}
else if(nread==0)
return (count-nleft);
bufp+=nread;
nleft-=nread;
}
return count;
}
ssize_t writen(int fd, const void *buf, size_t count)
{
size_t nleft=count;
ssize_t nwritten;
char *bufp=(char*)buf;
while(nleft>0)
{
if((nwritten=write(fd,bufp,nleft))<=0)
{
if(errno==EINTR)
continue;
return -1;
}else if(nwritten==0)
continue;
bufp+=nwritten;
nleft-=nwritten;
}
return count;}
ssize_t recv_peek(int sockfd,void *buf,size_t len)
{
while(1)
{
int ret=recv(sockfd,buf,len,MSG_PEEK);//从sockfd读取内容到buf,但不去清空sockfd,偷窥
if(ret==-1&&errno==EINTR)
continue;
return ret;
}
}
//偷窥方案实现readline避免一次读取一个字符
ssize_t readline(int sockfd,void * buf,size_t maxline)
{
int ret;
int nread;
size_t nleft=maxline;
char *bufp=(char*)buf;
while(1)
{
ret=recv_peek(sockfd,bufp,nleft);//不清除sockfd,只是窥看
if(ret<0)
return ret;
else if(ret==0)
return ret;
nread=ret;
int i;
for(i=0;i<nread;i++)
{
if(bufp[i]=='\n')
{
ret=readn(sockfd,bufp,i+1);//读出sockfd中的一行并且清空
if(ret!=i+1)
exit(EXIT_FAILURE);
return ret;
}
}
if(nread>nleft)
exit(EXIT_FAILURE);
nleft-=nread;
ret=readn(sockfd,bufp,nread);
if(ret!=nread)
exit(EXIT_FAILURE);
bufp+=nread;//移动指针继续窥看
}
return -1;
}
void handle_sigchld(int sig)
{ while(waitpid(-1,NULL, WNOHANG)>0)
;}
void handle_sigpipe(int sig)
{
printf("recevie a sig=%d\n",sig);//打印，不退出服务器进程
}
int main(void)
{
int count=0;//测试描述符限制
signal(SIGCHLD,handle_sigchld);
signal(SIGPIPE,handle_sigpipe);
int listenfd;
if((listenfd=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP))<0)
ERR_EXIT("socket error");
//本地协议地址赋给一个套接字
struct sockaddr_in servaddr;
memset(&servaddr,0,sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family=AF_INET;
servaddr.sin_port=htons(5188);
servaddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);//表示本机地址 //开启地址重复使用,关闭服务器再打开不用等待TIME_WAIT
int on=1;
if(setsockopt(listenfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&on,sizeof(on))<0)
ERR_EXIT("setsockopt error");
//绑定本地套接字
if(bind(listenfd,(struct sockaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr))<0)
ERR_EXIT("bind error");
if(listen(listenfd,SOMAXCONN)<0)//设置监听套接字(被动套接字)
ERR_EXIT("listen error"); struct sockaddr_in peeraddr;//对方套接字地址
socklen_t peerlen=sizeof(peeraddr); int client[FD_SETSIZE];//select最大文件描述符,用来保存已连接文件描述符。
int i=0;
for(i=0;i<FD_SETSIZE;i++)
{
client[i]=-1;
}
int conn;//已连接套接字(主动套接字)
int nready;
int maxi=0;//最大不空闲位置
int maxfd=listenfd;
fd_set rset,allset;
FD_ZERO(&rset);
FD_ZERO(&allset);
FD_SET(listenfd,&allset);
while(1)
{
rset=allset;
nready=select(maxfd+1,&rset,NULL,NULL,NULL);//如果是监听套接口(服务器)，已完成连接队列不为空时,accept不再阻塞；
if(nready==-1)
{
if(errno==EINTR)
continue;
ERR_EXIT("select error");
}
if(nready==0)
continue;
if(FD_ISSET(listenfd,&rset))//监听口有事件，已完成队列不为空
{
conn=accept(listenfd,(struct sockaddr*)&peeraddr,&peerlen);
if(conn==-1)
ERR_EXIT("accept error");
for(i=0;i<FD_SETSIZE;i++)
{
if(client[i]<0)
{
client[i]=conn;
if(i>maxi)
maxi=i;//更新最大不空闲位置
break;
} }
if(i==FD_SETSIZE)
{
fprintf(stderr,"too many clents\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("ip=%s port=%d\n",inet_ntoa(peeraddr.sin_addr),ntohs(peeraddr.sin_port)); printf("%d\n",++count);//服务器端口应该是1020. 0,1,2和监听的套接口用掉四个 //select的fd_set集合容量的限制
FD_SET(conn,&allset);//将已连接套接字描述符放入allset，用于监测已连接套接口是否有客户端数据到来
if(conn>maxfd)
maxfd=conn;//更新maxfd
if(--nready<=0)
continue;//如果事件已经处理完，就继续循环监听，不再执行以下代码 }
for(i=0;i<=maxi;i++)//小于等于
{
conn=client[i];
if(conn==-1)
continue;
//已经连接套接字是否有事件，不用while(1)循环处理客户端发送，有select监听。
if(FD_ISSET(conn,&rset))
{
int ret;
char recvbuf[1024];
memset(&recvbuf,0,sizeof(recvbuf));
ret=readline(conn,recvbuf,1024);
if(ret==-1)
ERR_EXIT("readline");
else if(ret==0)
{
printf("client close\n");
FD_CLR(conn,&allset);//客户端清理，select就不用去监听
client[i]=-1;
close(conn);//前面程序BUG，对方关闭之后，我们服务器也要关闭套接口。让客户端接收到通知
}
fputs(recvbuf,stdout);
writen(conn,recvbuf,strlen(recvbuf));//write :aaa bbb ,RST,写aaa接收bbb,再bbb,有了SIGPIPE
if(--nready==0)
continue;
}
}
}
return 0;
}