select限制之文件描述符限制

1、一个进能够打开的最大文件描述符限制。可以通过两种方式修改
ulimit -n :获取最大文件描述符个数
ulimit -n 2048:修改为2048个

该限制的测试代码：

客户端程序：

/*
1、select受最大文件描述符限制。测试程序如下
2、select的fd_set集合容量的限制（FD_SIZE），在头文件中限制。
*/
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<errno.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<signal.h>
#include <sys/time.h>

#include <sys/resource.h>
#define ERR_EXIT(m)\
    do\
    {\
        perror(m);\
        exit(EXIT_FAILURE);\
    }while(0);
//为何要使用sleep来推迟ERR_EXIT().  客户端除去 0             、1、2描述符，创建了1021个描述符。在创建1022个套接字时，失败了，失败之后进程退出，发送许多FIN给服务器端。服务器端已完成连接队列中维护了1021个条目。正好有FIN之后，可以空出套接字处理第1021个条目。如果延迟客户端的退出服务器端就只有1020个了。
int main(void)
{
    int count=0;
    while(1)
    {    int sock;
        if((sock=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP))<0)
        {
            sleep(5);//推迟客户端的close（便于准确查看服务器端到底能接受多少连接）.按理说服务器端只能接受1020个，但是中间有客户端口关闭使得服务端口能够重复利用，使得服务器端也能使用1021个描述符（0,1,2,3（监听套接口））,如果不推迟，创建第1022个套接口时，客户端退出进程，前面的1021个套接口要发送FIN，close和accept交替
            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");//创建第1022个套接字失败。 0,1，2已经打开。 1024个
        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;

}

服务器端程序：

#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<errno.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<signal.h>
#include<sys/wait.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;
            else
                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);//从sockfd读取内容到buf,但不去清空sockfd,偷窥
        if(ret==-1&&errno==EINTR)
            continue;
        return ret;
    }
}
//偷窥方案实现readline避免一次读取一个字符
ssize_t readline(int sockfd,void * buf,size_t maxline)
{
    int ret;
    int nread;
    size_t nleft=maxline;
    char *bufp=(char*)buf;
    while(1)
    {
        ret=recv_peek(sockfd,bufp,nleft);//不清除sockfd,只是窥看
        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);//读出sockfd中的一行并且清空
                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;//移动指针继续窥看
    }
    return -1;
}
void handle_sigchld(int sig)
{

    while(waitpid(-1,NULL, WNOHANG)>0)
        ;

}
void handle_sigpipe(int sig)
{
    printf("recevie a sig=%d\n",sig);//打印，不退出服务器进程
}
int main(void)
{
    int count=0;//测试描述符限制
    signal(SIGCHLD,handle_sigchld);
    signal(SIGPIPE,handle_sigpipe);
    int listenfd;
    if((listenfd=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP))<0)
        ERR_EXIT("socket error");
    //本地协议地址赋给一个套接字
    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);//表示本机地址

    //开启地址重复使用,关闭服务器再打开不用等待TIME_WAIT
    int on=1;
    if(setsockopt(listenfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&on,sizeof(on))<0)
        ERR_EXIT("setsockopt error");
    //绑定本地套接字
    if(bind(listenfd,(struct sockaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr))<0)
        ERR_EXIT("bind error");
    if(listen(listenfd,SOMAXCONN)<0)//设置监听套接字(被动套接字)
        ERR_EXIT("listen error");

    struct sockaddr_in peeraddr;//对方套接字地址
    socklen_t peerlen=sizeof(peeraddr);

    int client[FD_SETSIZE];//select最大文件描述符,用来保存已连接文件描述符。
    int i=0;
    for(i=0;i<FD_SETSIZE;i++)
    {
        client[i]=-1;
    }
    int conn;//已连接套接字(主动套接字)
    int nready;
    int maxi=0;//最大不空闲位置
    int maxfd=listenfd;
    fd_set rset,allset;
    FD_ZERO(&rset);
    FD_ZERO(&allset);
    FD_SET(listenfd,&allset);
    while(1)
    {
        rset=allset;
        nready=select(maxfd+1,&rset,NULL,NULL,NULL);//如果是监听套接口(服务器)，已完成连接队列不为空时,accept不再阻塞；
        if(nready==-1)
        {
            if(errno==EINTR)
                continue;
            ERR_EXIT("select error");
        }
        if(nready==0)
            continue;
        if(FD_ISSET(listenfd,&rset))//监听口有事件，已完成队列不为空
        {
            conn=accept(listenfd,(struct sockaddr*)&peeraddr,&peerlen);
            if(conn==-1)
                ERR_EXIT("accept error");
            for(i=0;i<FD_SETSIZE;i++)
            {
                if(client[i]<0)
                {
                    client[i]=conn;
                    if(i>maxi)
                        maxi=i;//更新最大不空闲位置
                    break;
                }

            }
            if(i==FD_SETSIZE)
            {
                fprintf(stderr,"too many clents\n");
                exit(EXIT_FAILURE);
            }
            printf("ip=%s port=%d\n",inet_ntoa(peeraddr.sin_addr),ntohs(peeraddr.sin_port));

            printf("%d\n",++count);//服务器端口应该是1020. 0,1,2和监听的套接口用掉四个

            //select的fd_set集合容量的限制
            FD_SET(conn,&allset);//将已连接套接字描述符放入allset，用于监测已连接套接口是否有客户端数据到来
            if(conn>maxfd)
                maxfd=conn;//更新maxfd
            if(--nready<=0)
                continue;//如果事件已经处理完，就继续循环监听，不再执行以下代码

        }
        for(i=0;i<=maxi;i++)//小于等于
        {
            conn=client[i];
            if(conn==-1)
                continue;
        //已经连接套接字是否有事件，不用while(1)循环处理客户端发送，有select监听。
            if(FD_ISSET(conn,&rset))
            {
                int ret;
                char recvbuf[1024];
                memset(&recvbuf,0,sizeof(recvbuf));
                ret=readline(conn,recvbuf,1024);
                if(ret==-1)
                    ERR_EXIT("readline");
                else if(ret==0)
                {
                    printf("client close\n");
                    FD_CLR(conn,&allset);//客户端清理，select就不用去监听
                    client[i]=-1;
                    close(conn);//前面程序BUG，对方关闭之后，我们服务器也要关闭套接口。让客户端接收到通知
                }
                fputs(recvbuf,stdout);
                writen(conn,recvbuf,strlen(recvbuf));//write :aaa  bbb ,RST,写aaa接收bbb,再bbb,有了SIGPIPE
                if(--nready==0)
                    continue;
            }
        }
    }
    return 0;
}