面试题：C语言中select多路复用技术在Linux环境下处理网络连接场景的实现

实现思路

初始化套接字：创建一个监听套接字，设置为非阻塞模式，并绑定到指定的IP地址和端口。
设置select相关参数：初始化fd_set集合，将监听套接字添加到读集合中。设置timeval结构体来控制select的等待时间。
进入循环：使用select函数监听套接字集合，当有活动套接字时，检查是否是监听套接字有新连接。如果是，接受新连接并将新连接套接字添加到读集合中。如果是已连接套接字，读取客户端发送的消息。
错误处理：处理select函数返回的错误情况，如EBADF、EINTR等。
关闭套接字：程序结束时，关闭所有打开的套接字。

核心代码片段

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/select.h>

#define PORT 8080
#define MAX_CLIENTS 100
#define BUFFER_SIZE 1024

int main(int argc, char const *argv[]) {
    int server_fd, new_socket, activity, valread;
    int max_sd;
    struct sockaddr_in address;
    int opt = 1;
    int addrlen = sizeof(address);
    char buffer[BUFFER_SIZE] = {0};
    fd_set read_fds;
    fd_set tmp_fds;
    FD_ZERO(&read_fds);
    FD_ZERO(&tmp_fds);

    // 创建套接字
    if ((server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == 0) {
        perror("socket failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 设置套接字选项
    if (setsockopt(server_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR | SO_REUSEPORT, &opt, sizeof(opt))) {
        perror("setsockopt");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    address.sin_family = AF_INET;
    address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    address.sin_port = htons(PORT);

    // 绑定
    if (bind(server_fd, (struct sockaddr *)&address, sizeof(address)) < 0) {
        perror("bind failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 监听
    if (listen(server_fd, 3) < 0) {
        perror("listen");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 将监听套接字添加到读集合
    FD_SET(server_fd, &read_fds);
    max_sd = server_fd;

    while (1) {
        tmp_fds = read_fds;
        activity = select(max_sd + 1, &tmp_fds, NULL, NULL, NULL);

        if ((activity < 0) && (errno != EINTR)) {
            printf("select error");
        } else if (activity) {
            if (FD_ISSET(server_fd, &tmp_fds)) {
                if ((new_socket = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&address, (socklen_t *)&addrlen)) < 0) {
                    perror("accept");
                    continue;
                }
                printf("New connection, socket fd is %d, ip is : %s, port : %d \n", new_socket, inet_ntoa(address.sin_addr), ntohs(address.sin_port));
                // 将新连接套接字添加到读集合
                FD_SET(new_socket, &read_fds);
                if (new_socket > max_sd) {
                    max_sd = new_socket;
                }
            }

            for (int i = 0; i <= max_sd; i++) {
                if (FD_ISSET(i, &tmp_fds)) {
                    valread = read(i, buffer, BUFFER_SIZE);
                    if (valread == 0) {
                        getpeername(i, (struct sockaddr *)&address, (socklen_t *)&addrlen);
                        printf("Host disconnected, ip %s, port %d \n", inet_ntoa(address.sin_addr), ntohs(address.sin_port));
                        close(i);
                        FD_CLR(i, &read_fds);
                    } else {
                        buffer[valread] = '\0';
                        printf("Message from client: %s\n", buffer);
                    }
                }
            }
        }
    }
    close(server_fd);
    return 0;
}

面试题：C语言中select多路复用技术在Linux环境下处理网络连接场景的实现

知识考点

面试题答案

实现思路

核心代码片段