前言
多年前开发了一套网络库，底层实现采用IOCP（完成端口）。该库已在公司多个程序中应用；经过多次修改，长时间检验，已经非常稳定高效。
最近把以前的代码梳理了一下，又加进了一些新的思路。代码结构更加合理，性能也有所提升。打算将该库一些的知识点写出来，以供参考。
服务端要在多个端口监听，这种场合并不多见。但作为一个完善的网络库，似乎有必要支持此功能的。
传统实现方法
如果监听端口个数很少，也可以采用传统的方法。因为accept函数是阻塞的，所以要实现在n个端口监听，就需要n个线程。如果监听端口个数不多，这也不是多大问题。如果监听端口多达几十个，这种方法就有些不妥。线程也是一种资源，线程过多占用资源会增加；也会导致系统负担加重。
更可行的实现方法
实现方法有些曲折，需要一步一步分析；基本的原理就是将socket句柄与事件（event）相关联。Windows有相关的函数可以对多个事件监听，当某个事件被触发，就知道相应的socket有事件到达。可以对该socket做accept，因为已经确定该socket有事件了，所以accept函数会立即返回。这样就达到对多个端口同时监听的目的。
1）生成socket，并与某个端口绑定
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
|
struct LISTEN_SOCKET_INFO{ UINT16 listenPort; //监听端口 SOCKET listenSocket;//句柄 WSAEVENT netEvent; //socket对应事件};int IocpAccept::CreateListenInfo(){ //m_listListenPort存储要监听的端口；总个数不超过64个 std::vector<UINT16>::iterator pos = m_listListenPort.begin(); for (;pos != m_listListenPort.end();++pos) { //生成socket UINT16 listenPort = *pos; LISTEN_SOCKET_INFO socketInfo; socketInfo.listenSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); socketInfo.listenPort = listenPort; //绑定端口 sockaddr_in InetAddr; InetAddr.sin_family = AF_INET; InetAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); InetAddr.sin_port = htons(listenPort); int ret = bind(socketInfo.listenSocket, (SOCKADDR *)&InetAddr, sizeof(InetAddr)); if (SOCKET_ERROR == ret) { ::closesocket(socketInfo.listenSocket); //绑定失败 continue; } //生成事件 socketInfo.netEvent = WSACreateEvent(); //将socket句柄与事件关联起来。只监视socket的accept和close消息 ret = WSAEventSelect(socketInfo.listenSocket, socketInfo.netEvent, FD_ACCEPT | FD_CLOSE); if (SOCKET_ERROR == ret) { ::closesocket(socketInfo.listenSocket); continue; } // 启动监听 ret = listen(socketInfo.listenSocket, 1000); if (SOCKET_ERROR == ret) { ::closesocket(socketInfo.listenSocket); continue; } m_listListenInfo.push_back(socketInfo); } return 0;} |
该函数已将需要的数据存储在列表m_listListenInfo中。
2）启动监听线程，对多个事件监听
对多个事件监听用到如下函数：
|
1
|
DWORD WSAAPI WSAWaitForMultipleEvents( DWORD cEvents, const WSAEVENT *lphEvents, BOOL fWaitAll, DWORD dwTimeout, BOOL fAlertable ); |
该函数最多可以对64个事件做跟踪，所以一个线程最多可以对64个端口做监听。（同时对超过64个端口监听的场合非常少见。本文不考虑。）
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
|
//生成事件地址指针 int nEventTotal; WSAEVENT* pEventArray = CreateNetEventArray(&nEventTotal); if (nEventTotal == 0) return 0; assert(nEventTotal <= WSA_MAXIMUM_WAIT_EVENTS); MSG msg; while (m_bServerStart) { // 同时对多个事件做监听 DWORD index = WSAWaitForMultipleEvents(nEventTotal, pEventArray, FALSE, 10000, FALSE); if (!m_bServerStart) return 0; //查看是哪个事件触发函数返回 index = index - WSA_WAIT_EVENT_0; //客户端连接事件 if ((index != WSA_WAIT_FAILED) && (index != WSA_WAIT_TIMEOUT)) { //pEventArray排序与m_listListenInfo一样，所以可以根据index找到对应的socket。 //就是该socket导致函数返回 LISTEN_SOCKET_INFO socketInfo = m_listListenInfo[index]; //查看具体是什么事件导致函数返回 WSANETWORKEVENTS NetworkEvents; WSAEnumNetworkEvents(socketInfo.listenSocket, pEventArray[index], &NetworkEvents); //如果是accept事件，说明有客户端连接此端口 if (NetworkEvents.lNetworkEvents == FD_ACCEPT && NetworkEvents.iErrorCode[FD_ACCEPT_BIT] == 0) { //这时调用accept函数，会立即返回 AcceptListenPort(socketInfo.listenSocket, socketInfo.listenPort); } if (NetworkEvents.lNetworkEvents == FD_CLOSE && NetworkEvents.iErrorCode[FD_CLOSE_BIT] == 0) { assert(false); } } else { //因为超时等其他原因引起函数返回 } } |
下文accept函数调用，并不会阻塞。
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
|
UINT IocpAccept::AcceptListenPort(SOCKET hListenSocket, UINT16 nListenPort){ SOCKET hClient = 0; SOCKADDR_IN localAddr; int iaddrSize = sizeof(SOCKADDR_IN); hClient = accept(hListenSocket, (struct sockaddr *)&localAddr, &iaddrSize); if (INVALID_SOCKET == hClient) { int nAccepetError = WSAGetLastError(); if (nAccepetError == WSAECONNRESET) { return 1; } else { return 0; } } else { //获取了一个客户端连接 OnAcceptClient(hClient, nListenPort); } return 0;} |
后记：
同时对多个端口做监听，可能还有更好的方法。如果对几百个以上端口做监听，此方法可能就不太合适。通常情况下，对多个端口监听的场景比较少见，所以对更优化的处理方法也没深究。
代码下载地址： https://download.csdn.net/download/qq_29939347/10691921
以上就是c++ 单线程实现同时监听多个端口的详细内容，更多关于c++ 单线程监听端口的资料请关注服务器之家其它相关文章！
原文链接：https://www.cnblogs.com/yuanchenhui/p/icop_accept.html
