HQYJ 2024-3-19 作业

TCP通信三次握手和四次挥手：

并行和并发的区别：并发是单核处理器处理多个线程任务，并行是多核处理器同时处理多个线程任务。并发过程中会抢占CPU资源，轮流使用；并行过程不会抢占CPU资源。

阻塞IO和非阻塞IO：阻塞IO会等待事件的产生，如果事件没有发生，则会一直阻塞并等待，不会执行后面的任务。非阻塞IO如果事件没有发生，会立即返回，继续执行后面的任务。

同步和异步的区别：同步表示任务有顺序的执行，并且一个任务需要等上一个任务执行完才可以被允许执行；异步表示多个任务执行没有先后，可以并发执行；

IO多路复用的原理：遇到多个阻塞时，往往其中一个阻塞住了另一个会因为前面的阻塞而执行不了，所以多路复用的原理可以将多个阻塞任务的文件描述符统一放在一个检测的容器中，用一个阻塞函数去管理，当有一个或者多个文件描述符所对应的事件产生就会解除阻塞，去执行相应的函数。

广播的相关内容：广播地址=网络号+全为1的主机号，是一对多的通信，使用UDP实现；对发射端套接字设置成允许广播，所以的接收端都会接收到消息，发送端类似于UDP的客户端，接收端类似于UDP的服务器端。

组播的相关内容：组播地址是D类网络地址，需要对接收端设置允许多播组属性，也是一对多的通信，使用UDP实现；发送端类似于UDP的客户端，接收端类似于UDP的服务器端。

在使用套接字通信时一定不需要绑定操作吗？不一定，对于报式域套接字如果不绑定的话，系统不会自动绑定，当服务器发送数据时会因为客户端没有绑定路径会导致发送错误

进程通信方式：信号，无名管道，有名管道，共享内存，消息队列，信号灯集，套接字

线程的同步互斥机制：多个线程是共享的是进程资源，当一个线程去执行任务时，会因为时间片轮询到下一个线程，另一个线程会继续在共享的进程资源里执行程序，可能会导致上一个线程执行信息的修改而导致错误，为了防止这种竞态现象，引出互斥机制，例如互斥锁，线程也可以有顺序的执行完程序后继续到下一个线程执行，就引出了同步机制，例如信号量和条件变量。

1> 将白天课堂代码重新实现一遍：

select实现的TCP并发服务器

select实现的TCP客户端

#define SER_IP "192.168.117.2"
#define SER_PORT 8888
int main(int argc, const char *argv[])
{//IO多路复用服务器端int sfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);if(sfd==-1){perror("socket error");return -1;}printf("socket success\n");//端口号复用int reuse = 1;if(setsockopt(sfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&reuse,sizeof(reuse))==-1){perror("setsockopt error");return -1;}//绑定ip地址和端口号struct sockaddr_in sin;sin.sin_family = AF_INET;sin.sin_port = htons(SER_PORT);sin.sin_addr.s_addr = inet_addr(SER_IP);if(bind(sfd,(struct sockaddr*)&sin,sizeof(sin))==-1){perror("bind error");return -1;}printf("bind success\n");//开启被动监听if(listen(sfd,128)==-1){perror("listen error");return -1;}printf("listen success\n");//接受客户端的信息struct sockaddr_in cin;socklen_t addrlen = sizeof(cin);fd_set readfds,tempfds;FD_ZERO(&readfds);FD_SET(0,&readfds);FD_SET(sfd,&readfds);int maxfd = sfd+1;char sbuf[128] =  "";struct sockaddr_in cin_arr[1024];int newfd = -1;while(1){tempfds = readfds;int res = select(maxfd+1,&tempfds,NULL,NULL,NULL);if(res==-1){perror("select error");return -1;}else if(res==0){printf("time out\n");return -1;}for(int i=0;i<=maxfd;i++){if(!FD_ISSET(i,&tempfds)){continue;}if(sfd==i){newfd = accept(sfd,(struct sockaddr*)&cin,&addrlen);if(newfd == -1){perror("accept error");return -1;}printf("[%s %d]:发送连接请求\n",inet_ntoa(cin.sin_addr),ntohs(cin.sin_port));cin_arr[newfd] = cin;FD_SET(newfd,&readfds);if(newfd>maxfd){maxfd = newfd;}}else if(0==i){fgets(sbuf,sizeof(sbuf),stdin);sbuf[strlen(sbuf)-1]=0;printf("触发键盘事件%s\n",sbuf);//将该消息发送给所有客户端for(int j=4;j<=maxfd;j++){send(j,sbuf,sizeof(sbuf),0);}printf("发送成功\n");}else{char rbuf[128]="";bzero(rbuf,sizeof(rbuf));int res = recv(i,rbuf,sizeof(rbuf)-1,0);if(res == 0){printf("客户端已下线\n");close(i);FD_CLR(i,&tempfds);for(int k=maxfd;k>=0;k--){if(FD_ISSET(i,&tempfds)){maxfd=k;break;}continue;}}printf("[%s %d]:%s\n",inet_ntoa(cin.sin_addr),ntohs(cin.sin_port),rbuf);//加个笑脸还回去strcat(rbuf,"^0^");send(i,rbuf,sizeof(rbuf),0);printf("发送成功\n");}}}close(sfd);return 0;
}

#include<myhead.h>
#define SER_PORT 8888
#define SER_IP "192.168.117.2"
#define CLI_PORT 9999
#define CLI_IP "192.168.117.2"int main(int argc, const char *argv[])
{//1、创建用于连接的客户端套接字int cfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if(cfd == -1){perror("socket error");return -1;}printf("socket success cfd = %d\n", cfd);        //3//设置端口号快速重用int reuse = 1;if(setsockopt(cfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse, sizeof(reuse)) ==-1){perror("setsockopt error");return -1;}printf("端口号快速重用成功\n");//2、绑定端口号和ip地址(非必须)//2.1 填充客户端地址信息结构体struct sockaddr_in cin;cin.sin_family = AF_INET;cin.sin_port = htons(CLI_PORT);cin.sin_addr.s_addr = inet_addr(CLI_IP);//2.2 绑定端口号和IPif(bind(cfd, (struct sockaddr*)&cin, sizeof(cin)) == -1){perror("bind error");return -1;}printf("bind success\n");//3、连接服务器//3.1 填充要连接服务器的地址信息结构体struct sockaddr_in sin;sin.sin_family = AF_INET;      //地址族sin.sin_port = htons(SER_PORT);   //服务器端口号sin.sin_addr.s_addr = inet_addr(SER_IP);    //服务器的IP地址//3.2 连接服务器if(connect(cfd, (struct sockaddr*)&sin, sizeof(sin)) == -1){perror("connect error");return -1;}printf("连接成功!\n");    //4、收发数据char buf[128] = "";//selectfd_set readfds,tempfds;FD_ZERO(&readfds);FD_ZERO(&tempfds);FD_SET(cfd,&readfds);FD_SET(0,&readfds);int maxfd = cfd;while(1){tempfds = readfds;int res = select(maxfd+1,&tempfds,NULL,NULL,NULL);if(res==-1){perror("select error");return -1;}else if(res == 0){printf("time out\n");return -1;}for(int i=0;i<=maxfd;i++){if(!FD_ISSET(i,&tempfds)){continue;}if(0==i){fgets(buf,sizeof(buf),stdin);buf[strlen(buf)-1]=0;send(cfd,buf,sizeof(buf)-1,0);printf("向服务器发送消息：%s\n",buf);}else if(i==cfd){bzero(buf,sizeof(buf));int ret = recv(cfd,buf,sizeof(buf),0);printf("666\n");if(ret == 0){printf("客户端下线\n");close(i);FD_CLR(i,&readfds);for(int j = maxfd;j>=0;j--){if(!FD_ISSET(j,&readfds)){maxfd=j;break;}}return 0;}else{printf("接收的消息%s\n",buf);}}}}
/*printf("请输入>>>");fgets(wbuf, sizeof(wbuf), stdin);    //从终端上获取一个字符串wbuf[strlen(wbuf)-1] = '\0';      //将换行换成 '\0'//判断输入的字符串值if(strcmp(wbuf, "quit") ==0){break;}//将数据发送给服务器send(cfd, wbuf, strlen(wbuf), 0);//将字符数组清空bzero(wbuf, sizeof(wbuf));recv(cfd, wbuf, sizeof(wbuf)-1, 0);printf("收到服务器消息为：%s\n", wbuf);}*///5、关闭套接字close(cfd);return 0;
}