面试题：C语言Linux Socket高并发连接管理策略

管理高并发Socket连接的技术和策略

I/O复用：使用select、poll或epoll等I/O复用机制，能够在一个线程中同时监控多个Socket的状态变化，避免为每个连接创建单独的线程或进程，减少资源消耗。
线程池或进程池：预先创建一定数量的线程或进程，当有新连接到来时，从池中分配一个线程或进程处理，处理完毕后再放回池中，减少线程或进程创建销毁的开销。
事件驱动编程模型：基于事件（如连接建立、数据可读、数据可写等）来驱动程序的执行逻辑，提高程序的响应性和灵活性。
非阻塞I/O：将Socket设置为非阻塞模式，使得在执行I/O操作（如read、write）时，不会因为没有数据而阻塞线程，提高系统的并发处理能力。

使用epoll机制实现高并发Socket服务器示例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/epoll.h>

#define MAX_EVENTS 10
#define BUF_SIZE 1024

int main(int argc, char *argv[]) {
    int serv_sock, clnt_sock;
    struct sockaddr_in serv_adr, clnt_adr;
    socklen_t clnt_adr_sz;
    struct epoll_event *ep_events;
    struct epoll_event event;
    int epfd, event_cnt;
    char buf[BUF_SIZE];

    serv_sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    memset(&serv_adr, 0, sizeof(serv_adr));
    serv_adr.sin_family = AF_INET;
    serv_adr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    serv_adr.sin_port = htons(atoi(argv[1]));

    bind(serv_sock, (struct sockaddr *)&serv_adr, sizeof(serv_adr));
    listen(serv_sock, 5);

    epfd = epoll_create(MAX_EVENTS);
    ep_events = (struct epoll_event *)malloc(sizeof(struct epoll_event) * MAX_EVENTS);

    event.events = EPOLLIN;
    event.data.fd = serv_sock;
    epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, serv_sock, &event);

    while (1) {
        event_cnt = epoll_wait(epfd, ep_events, MAX_EVENTS, -1);
        if (event_cnt == -1) {
            perror("epoll_wait error");
            break;
        }

        for (int i = 0; i < event_cnt; i++) {
            if (ep_events[i].data.fd == serv_sock) {
                clnt_adr_sz = sizeof(clnt_adr);
                clnt_sock = accept(serv_sock, (struct sockaddr *)&clnt_adr, &clnt_adr_sz);

                event.events = EPOLLIN | EPOLLET;
                event.data.fd = clnt_sock;
                epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, clnt_sock, &event);
                printf("connected client: %d \n", clnt_sock);
            } else {
                int fd = ep_events[i].data.fd;
                int str_len = read(fd, buf, BUF_SIZE - 1);
                if (str_len == 0) {
                    epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL, fd, NULL);
                    close(fd);
                    printf("closed client: %d \n", fd);
                } else {
                    buf[str_len] = 0;
                    printf("message from client: %s", buf);
                    write(fd, buf, str_len);
                }
            }
        }
    }
    close(serv_sock);
    close(epfd);
    free(ep_events);
    return 0;
}

创建Socket并绑定监听：使用socket函数创建TCP套接字，bind函数绑定IP地址和端口，listen函数开始监听连接。
创建epoll实例：使用epoll_create创建一个epoll实例，并返回一个文件描述符epfd。
添加监听Socket到epoll：构造一个epoll_event结构体，设置监听Socket的事件为EPOLLIN（可读事件），并使用epoll_ctl函数将其添加到epoll实例中。
进入事件循环：通过epoll_wait函数等待事件发生，epoll_wait会阻塞，直到有事件发生或者超时。
处理新连接：当epoll_wait返回且事件对应的文件描述符是监听Socket时，调用accept函数接受新连接，并将新连接的Socket也添加到epoll实例中，同时设置其事件为EPOLLIN（可读事件）和EPOLLET（边缘触发模式，提高效率）。
处理客户端数据：当事件对应的文件描述符是客户端Socket时，调用read函数读取数据，若读取到0，表示客户端关闭连接，从epoll实例中删除该Socket并关闭；否则将读取到的数据回显给客户端。

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面试题：C语言Linux Socket高并发连接管理策略

知识考点

面试题答案

管理高并发Socket连接的技术和策略

使用epoll机制实现高并发Socket服务器示例