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C/S架构学习之多线程实现TCP并发服务器

news 2025/8/3 2:30:09

并发概念：
并发是指两个或多个事件在同一时间间隔发生；
多线程实现TCP并发服务器的实现流程：
一、创建套接字（socket函数）：
通信域选择IPV4网络协议、套接字类型选择流式；

	int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //通信域选择IPV4、套接字类型选择流式

二、填充服务器的网络信息结构体：
1.定义网络信息结构体变量；
2.求出结构体变量的内存空间大小；
3.结构体清零；
4.使用IPV4网络协议；
5.预留给在终端输入的IP地址；
6.预留给在终端输入的网络字节序的端口号；

	struct sockaddr_in serveraddr; //定义网络信息结构体变量socklen_t serveraddrlen = sizeof(serveraddr);//求出结构体变量的内存空间大小memset(&serveraddr,0,serveraddrlen); //结构体清零serveraddr.sin_family = AF_INET;  //使用IPV4网络协议serveraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);  //IP地址serveraddr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));//网络字节序的端口号

三、套接字和服务器的网络信息结构体进行绑定（bind函数）：

	int ret = bind(sockfd,(struct sockaddr *)&serveraddr,serveraddrlen);

四、套接字设置成被动监听（listen函数）：

	int ret1 = listen(sockfd, 5);

五、阻塞等待客户端的连接（accept函数）：

		if(-1 == (info.accept_fd = accept(sockfd,(struct sockaddr *)&(info.clientaddr),&clientaddr_len))){perror("accept error");exit(-1);}

六、若有客户端连接成功，就创建线程，专门用来和该客户端通信（pthread_create函数）：

		if(0 != (ret1 = pthread_create(&thread_id,NULL,message_handling,&info))){printf("pthread_create error : errno = [%d] errstr = [%s]\n",ret1,strerror(ret1));exit(EXIT_FAILURE);}

七、将线程设置成分离属性，线程结束后由操作系统回收资源（pthread_detach函数）：

        if(0 != (ret2 = pthread_detach(thread_id))){printf("pthread_create error : errno = [%d] errstr = [%s]\n",ret2,strerror(ret2));exit(EXIT_FAILURE);}

八、创建线程处理函数用来接收来自客户端的数据（recv函数）和给客户端发送应答消息（send函数）：

	//线程处理函数void *message_handling(void *arg);int nbytes = recv(acceptfd,buf,sizeof(buf),0);printf("客户端发来数据[%s]\n",buf);strcat(buf,"----k"); //组装应答消息int ret2 = send(acceptfd,buf,sizeof(buf),0);

九、退出线程（pthread_exit函数）和关闭套接字（close函数）：

	close(info.accept_fd);pthread_exit(NULL);

综合应用实例代码如下所示：

//多线程实现TCP并发服务器
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <pthread.h>
#include <stdbool.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>typedef struct INFO
{int accept_fd;struct sockaddr_in clientaddr;}info_t;//线程处理函数
void *message_handling(void *arg);int main(int argc, char const *argv[])
{//入参合理性检查if(3 != argc){printf("Usage : %s <IP> <PORT>\n",argv[0]);exit(-1);}//创建套接字int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);if(-1 == sockfd){perror("socket error");exit(-1);}//填充服务器网络信息结构体struct sockaddr_in serveraddr;socklen_t serveraddr_len = sizeof(serveraddr);memset(&serveraddr,0,serveraddr_len);serveraddr.sin_family = AF_INET;serveraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);serveraddr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));//将套接字与服务器网络信息结构体绑定if(-1 == bind(sockfd,(struct sockaddr *)&serveraddr,serveraddr_len)){perror("bind error");exit(-1);}//将套接字设置成被监听状态if(-1 == listen(sockfd,5)){perror("listen error");exit(-1);}info_t info;pthread_t thread_id;int ret1 = 0;int ret2 = 0;socklen_t clientaddr_len = sizeof(info.clientaddr);while(true){//等待客户端连接if(-1 == (info.accept_fd = accept(sockfd,(struct sockaddr *)&(info.clientaddr),&clientaddr_len))){perror("accept error");exit(-1);}//若有客户端连接成功，就创建线程，专门用来和该客户端通信if(0 != (ret1 = pthread_create(&thread_id,NULL,message_handling,&info))){printf("pthread_create error : errno = [%d] errstr = [%s]\n",ret1,strerror(ret1));exit(EXIT_FAILURE);}//将线程设置成分离属性，线程结束后由操作系统回收资源if(0 != (ret2 = pthread_detach(thread_id))){printf("pthread_create error : errno = [%d] errstr = [%s]\n",ret2,strerror(ret2));exit(EXIT_FAILURE);}}close(sockfd);return 0;
}void *message_handling(void *arg)
{info_t info = *(info_t *)arg;printf("客户端[%s : %d]连接到服务器\n",inet_ntoa(info.clientaddr.sin_addr),ntohs(info.clientaddr.sin_port));//接收客户端数据，并作出应答int nbytes = 0;char buf[128] = {0};while(true){memset(buf,0,sizeof(buf));//接收消息if(-1 == (nbytes = recv(info.accept_fd,buf,sizeof(buf),0))){perror("recv error");break;}else if(0 == nbytes){printf("客户端[%s : %d]断开了连接\n",inet_ntoa(info.clientaddr.sin_addr),ntohs(info.clientaddr.sin_port));break;}if(!strcmp(buf,"quit")){printf("客户端[%s : %d]退出了\n",inet_ntoa(info.clientaddr.sin_addr),ntohs(info.clientaddr.sin_port));break;}printf("客户端[%s : %d]发来消息[%s]\n",inet_ntoa(info.clientaddr.sin_addr),ntohs(info.clientaddr.sin_port),buf);//组装应答strcat(buf,"------k");//发送应答if(-1 == send(info.accept_fd,buf,sizeof(buf),0)){perror("send error");break;}}close(info.accept_fd);pthread_exit(NULL);}