select在并发中的两点限制与poll函数的使用

用select实现的并发服务器，能达到的并发数，受两方面限制：

一个进程能打开的最大文件描述符限制。这可以通过调整内核参数。

select中的fd_set集合容量的限制（FD_SETSIZE） ，这需要重新编译内核。//这个不能通过调整内核参数来限制  FD_SETSIZE宏等于1024在一个头文件中设置 改变它需要重新编译内核。
ulinit   -n来查询最大文件描述符 得到1024   可以通过sudo  bash 换位root用户    ulimit  -n  2048进行修改最大文件描述符    man   getrlimit   其中三个被标准输入 标准输出  标准错误  监听套接字给占用  实际使用只有1020个文件描述符

poll函数没有FD_SETSIZE的限制（与select用法差不多）

pollsrv.c

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <signal.h>
#include <sys/wait.h>
#include <poll.h>

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.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;
            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);
        if (ret == -1 && errno == EINTR)
            continue;
        return ret;
    }
}

ssize_t readline(int sockfd, void *buf, size_t maxline)
{
    int ret;
    int nread;
    char *bufp = buf;
    int nleft = maxline;
    while (1)
    {
        ret = recv_peek(sockfd, bufp, nleft);
        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);
                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;
    }

    return -1;
}

void echo_srv(int conn)
{
    char recvbuf[1024];
        while (1)
        {
                memset(recvbuf, 0, sizeof(recvbuf));
                int ret = readline(conn, recvbuf, 1024);
        if (ret == -1)
            ERR_EXIT("readline");
        if (ret == 0)
        {
            printf("client close\n");
            break;
        }
        
                fputs(recvbuf, stdout);
                writen(conn, recvbuf, strlen(recvbuf));
        }
}

void handle_sigchld(int sig)
{
/*    wait(NULL);*/
    while (waitpid(-1, NULL, WNOHANG) > 0)
        ;
}

void handle_sigpipe(int sig)
{
    printf("recv a sig=%d\n", sig);
}

int main(void)
{
    int count = 0;
    signal(SIGPIPE, handle_sigpipe);
    signal(SIGCHLD, handle_sigchld);
    int listenfd;
    if ((listenfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP)) < 0)
        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 = htonl(INADDR_ANY);

    int on = 1;
    if (setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on)) < 0)
        ERR_EXIT("setsockopt");

    if (bind(listenfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0)
        ERR_EXIT("bind");
    if (listen(listenfd, SOMAXCONN) < 0)
        ERR_EXIT("listen");

    struct sockaddr_in peeraddr;
    socklen_t peerlen;    
    int conn;

    int i;
    struct pollfd client[2048];
    int maxi = 0;

    for (i=0; i<2048; i++)
        client[i].fd = -1;

    int nready;
    client[0].fd = listenfd;
    client[0].events = POLLIN;

    while (1)
    {
        nready = poll(client, maxi+1, -1);
        if (nready == -1)
        {
            if (errno == EINTR)
                continue;
            
            ERR_EXIT("select");
        }
        if (nready == 0)
            continue;

        if (client[0].revents & POLLIN)
        {
            peerlen = sizeof(peeraddr);
            conn = accept(listenfd, (struct sockaddr*)&peeraddr, &peerlen);
            if (conn == -1)
                ERR_EXIT("accept");

            for (i=0; i<2048; i++)
            {
                if (client[i].fd < 0)
                {
                    client[i].fd = conn;
                    if (i > maxi)
                        maxi = i;
                    break;
                }
            }

            if (i == 2048)
            {
                fprintf(stderr, "too many clients\n");
                exit(EXIT_FAILURE);
            }
            printf("ip=%s port=%d\n", inet_ntoa(peeraddr.sin_addr), ntohs(peeraddr.sin_port));
            printf("count = %d\n", ++count);    
            
            client[i].events = POLLIN;
            

            if (--nready <= 0)
                continue;

        }

        for (i=1; i<=maxi; i++)
        {
            conn = client[i].fd;
            if (conn == -1)
                continue;

            if (client[i].events & POLLIN)
            {
                char recvbuf[1024] = {0};
                int ret = readline(conn, recvbuf, 1024);
                        if (ret == -1)
                                ERR_EXIT("readline");
                        if (ret == 0)
                        {
                                printf("client close\n");
                    client[i].fd = -1;
                    close(conn);
                        }

                        fputs(recvbuf, stdout);
                        writen(conn, recvbuf, strlen(recvbuf));

                if (--nready <= 0)
                    break;
                
            }
        }
    }    
    return 0;
}

makefile:
.PHONY:clean all
CC=gcc
CFLAGS=-Wall -g
BIN= echocli  conntest pollsrv
all:$(BIN)
%.o:%.c
    $(CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@
clean:
    rm -f *.o $(BIN)

echocli.c
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <signal.h>

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.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;
                        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);
                if (ret == -1 && errno == EINTR)
                        continue;
                return ret;
        }
}


ssize_t readline(int sockfd, void *buf, size_t maxline)
{
        int ret;
        int nread;
        char *bufp = buf;
        int nleft = maxline;
        while (1)
        {
                ret = recv_peek(sockfd, bufp, nleft);
                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);
                                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;
        }

        return -1;
}

void echo_cli(int sock)
{
/*
    char sendbuf[1024] = {0};
        char recvbuf[1024] = {0};
        while (fgets(sendbuf, sizeof(sendbuf), stdin) != NULL)
        {
                writen(sock, sendbuf, strlen(sendbuf));

                int ret = readline(sock, recvbuf, sizeof(recvbuf));
                if (ret == -1)
                        ERR_EXIT("readline");
                else if (ret == 0)
                {
                        printf("client close\n");
                        break;
                }

                fputs(recvbuf, stdout);
                memset(sendbuf, 0, sizeof(sendbuf));
                memset(recvbuf, 0, sizeof(recvbuf));
        }

        close(sock);
*/

    fd_set rset;
    FD_ZERO(&rset);

    int nready;
    int maxfd;
    int fd_stdin = fileno(stdin);
    if (fd_stdin > sock)
        maxfd = fd_stdin;
    else
        maxfd = sock;

    char sendbuf[1024] = {0};
        char recvbuf[1024] = {0};

    int stdineof = 0;

    while (1)
    {
        if (stdineof == 0)
            FD_SET(fd_stdin, &rset);
        FD_SET(sock, &rset);
        nready = select(maxfd+1, &rset, NULL, NULL, NULL);
        if (nready == -1)
            ERR_EXIT("select");

        if (nready == 0)
            continue;

        if (FD_ISSET(sock, &rset))
        {
            int ret = readline(sock, recvbuf, sizeof(recvbuf));
                    if (ret == -1)
                            ERR_EXIT("readline");
                    else if (ret == 0)
                    {
                            printf("server close\n");
                            break;
                    }

                       fputs(recvbuf, stdout);
                    memset(recvbuf, 0, sizeof(recvbuf));
        }
        if (FD_ISSET(fd_stdin, &rset))
        {
            if (fgets(sendbuf, sizeof(sendbuf), stdin) == NULL)
            {
                stdineof = 1;
                /*
                close(sock);
                sleep(5);
                exit(EXIT_FAILURE);
                */
                shutdown(sock, SHUT_WR);
            }
            else
            {
                writen(sock, sendbuf, strlen(sendbuf));
                memset(sendbuf, 0, sizeof(sendbuf));
            }
        }
    }

}

void handle_sigpipe(int sig)
{
    printf("recv a sig=%d\n", sig);
}

int main(void)
{
/*
    signal(SIGPIPE, handle_sigpipe);
*/
    signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
    int sock;
    if ((sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP)) < 0)
        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");

    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));


    echo_cli(sock);

    return 0;
}

conntest.c
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <signal.h>

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

#define ERR_EXIT(m) \
        do \
        { \
                perror(m); \
                exit(EXIT_FAILURE); \
        } while(0)


int main(void)
{
int count = 0;
while(1)
{
    int sock;
    if ((sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP)) < 0)
    {
        sleep(4);
        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");

    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;
}