LINUX 精通 1——2.1.1 网络io与io多路复用select/poll/epoll

LINUX 精通 1

day12 20240509

算法刷题： 2道高精度 耗时 107min

课程补20240430 耗时：99 min

day 13 20240512 耗时：200min

课程链接地址

前言

杂

  1. 工作5-10年 够用

  2. 费曼：不要直接抄，自己写；不要一个截图

    总之自己总结一个心得，以后回来还能更新不断

    实事求是骗不了自己的心吧，这个技术还是比较纯粹，让我找回了从前学习的感觉， 比科研这个乌烟瘴气的东西好多了

    与阿里云合作了，>60篇，有专家博主的认证

    即使以后工作还能交流

  3. 学完了：

    简历面试前给老师看，可以了投

    问老师能拿到多少薪资，作为参考

    offer选择

零声linux c/c++如何学

  1. 切记：不要2倍速看， 每天看一点点，养成习惯，慢就是快

    😆 和拉小提琴的老师说的话一摸一样，这才是真正学一样东西的规律，而不是像现在科研环境，都被赶鸭子上轿，被折磨的非要搞出划时代的东西，搞笑呢，那不怪有造假 每天一点点不会磨灭对一件事情的热情，反而越来越想要做，会上瘾尤其是一旦有正向反馈以后 就像看历史讲座一样，我喜欢历史

  2. 课程能不能写到简历

    1. 项目做到上线

    2. 如何写？

      1. 名字自行命名 不要写课程里的一模一样的

        比如：图床 （大量的cv存图）用到这个

        用课上的技术，解决现实的具体问题

        but我做轨迹预测貌似没啥关系， 总之就可以搞一个变种，在课程项目的外面包一层壳， 问gpt

        1. 存储车辆轨迹数据：将每辆车的历史轨迹数据以键值对的形式存储在KV存储中。每个键可以是车辆ID或其他唯一标识符，而值则是该车辆的历史轨迹数据。
        2. 查询相关上下文信息：除了轨迹数据外，还可以将与轨迹预测有关的上下文信息存储在KV存储中。这些上下文信息可以包括道路状况、天气情况、交通流量等。通过相应的键来查询特定上下文信息。
        3. 轨迹预测模型训练：使用存储在KV存储中的历史轨迹数据和相关上下文信息作为训练集，构建轨迹预测模型。模型可以根据当前车辆状态和环境条件，预测出未来的行驶路径。
        4. 实时轨迹预测：当有新的实时输入（例如传感器数据）时，将其与相关的上下文信息一起查询，并输入到训练好的模型中进行实时预测。根据预测结果，可以调整车辆的行驶策略和决策。
        5. 数据更新和删除：当有新的轨迹数据生成或某些数据过期时，需要及时将其更新或从KV存储中删除，以保持存储数据的准确性和实时性。

  3. 简历

    1. 最多3个，2-3个项目够了

    2. 语言，语法本身不是重点，重点是用技术解决具体问题，什么问题用什么合适的语言

      为了应付面试可以看八股C++，从项目出发：比如项目功能里用了什么vector什么特性，虚表怎么继承，说自己理解，别全背，是用八股来提取自己项目的重点

    3. 参照大纲写你熟练 掌握 了解技术点

    4. 然后要在业务项目里 细节写你的那些功能用到了这些技术点。光写一堆技术点，你没实现过没用

      没技术点只有业务场景，就是产品经理

      只有技术没业务，没法解决什么问题

  4. 怎么看 好多啊！

    第一遍看好多好多，多看几遍+笔记整理，就这些东西+提取细节自己薄弱的地方，跟以前上学一样

    1. 第一章：先不用看

      什么时候看：因为后面工程里覆盖了这里的知识点

      因为有的知识点在压根无code，or不够，看了也没用，比如设计模式，git使用，后面都用到了，再回头看

      理论 老师喜欢用source insight， gdb调比较笨重，vscode可以。 书上不是用于开发，是原理，强调逻辑定义等。 开发是工业界，落地

      1. 红黑树：能用在哪里，三种？ 作业
        1. 数据库系统：许多数据库系统使用红黑树来实现索引结构，如B+树。红黑树提供了快速的插入、删除和查找操作，并保持数据有序。
        2. C++ STL中的map和set容器：STL（标准模板库）中的map和set容器通常基于红黑树实现。这些容器支持高效的查找操作，并保持元素按照键值有序。
        3. 路由表：网络路由器通常使用红黑树来存储路由表信息。通过使用红黑树，可以高效地进行IP地址匹配以确定数据包的最佳转发路径。
        4. 计算机图形学：在计算机图形学中，红黑树可用于空间分区（如二维范围查询）和光线追踪等算法中。
        5. 任务调度器：操作系统中的任务调度器可以使用红黑树来管理任务队列，以便高效地选择下一个要执行的任务。

      开发 2-5

    2. 第二章：网络开发

      要做笔记（犯困走神的时候）， 就是写技术博客，以后再次总结

      费曼plan，重在参与嘛，很不错，督促自己，就想去学呀

      细节+模棱两可的问题问老师， 发截图给老师

      以后9.1 kv存储 自行命名写简历

    3. 第三章：基础组件

      可以用api调，轮子：线程池，日志等，类似英语的基础语法，必须掌握

      看完混沌，不知道怎么用，只是自己可以实现

      1. 对于在职 拆解公司的项目：反推出哪些模块用了这些功能，面试可以说出来，即使轮子不需要你写
      2. 对于在校：9.5 魔兽世界， 连的不是魔兽server 是零声的server

    4. 第四章 中间件

      开起来就是一个线程，不是api 用网络和它交互

      每种掌握一个就ok了

      看9.2 图床 存我喜欢的东西——小鸟各种小鸟，还有风景，还有有意思的图

    5. 第五章：framework开源框架

      自选3-4个 行业相关的，其他选看

      5.1游戏的 skynet

      9.3 即时通讯 是一个万金油

      使用场景有什么：和其他人聊天， 比如boss聊天；游戏聊天区

      可以自己开发一个上线，**加自己的巧思——树洞，心灵树洞？**随机匹配陌生人聊天？ 无心理负担聊天

      运维——部署、测试、性能分析 6-8

    6. 第六章 云原生

    7. 第七章 性能分析

    8. **第八章 分布式架构 **

      多台

第1章 2.1.1 网络io与io多路复用select/poll/epoll

这个在入门课里讲过啊，but我云里雾里的第8节

有的地方可以快进，大部分开1.25正好，1.5也行稍微有点快 脑子来不及反应

引入

网络应用，底层都是网络

  1. 使用微信，发送文字，视频，如何通过网络IO实现
  2. 使用抖音，视频资源如何到达手机的app上
  3. 使用github，gitlab.0voice.com上，git clone为什么能到本地
  4. 为什么共享单车扫了以后就能开锁
  5. 为什么能通过手机远程操作你家的空调

有意思啊，能解决实际需求

具体

client通过网络连接server，类似水管，但是具体内容不限的

网络是连接client和server的fd(file descriptor) ：在计算机编程中，socketfd是指套接字描述符（socket file descriptor）。套接字描述符是一个整数值，用于标识操作系统内核中打开的套接字（socket）对象。它可以用来进行对网络通信的读写操作以及其他相关的操作。通过使用套接字描述符，程序可以与网络上的其他主机进行通信。

fd对应的userinfo可以改

在/share下
mkdir 20404	
cd 20404	
mkdir 2.1.1-network-io
touch networkio.c

或者直接在本地ftp里操作

开发环境搭建：
  1. 编写代码：代码编辑器（记事本也行），老师用source insight太卡了，我喜欢用vscode而且里面可以直接命令行调试，不用再额外开一个xshell
  2. 编译：linux下gcc/g++
  3. 运行：Ubuntu
  4. 终端工具ssh：xshell，putty，crt，mobaxterm，vscode里
  5. linux文件与windows映射，samba在装linux时候自带的，回去自己看入门课程的第一节笔记
编写：
配置

  1. linux在应用层里网络通信的实现，不论什么语言实现，底层都是socket无其他方法

  2. 老师敲代码为什么有提示：因为加载了内核源码 01：27：29处

    1. soureinsight里新建project然后synchronize files

    2. vscode成功啦啦啦啦啦

      这个include不要自己找，代码里放在问题上，点快速修复可以看到含头文件的路径复制过去

      ctrl+shift+p——>c++配置json
"includePath": ["${workspaceFolder}/**","/usr/include/**"
],

      VSCODE中C/C++ 自动提示、补全 配置_vscode c语言代码提示-CSDN博客

      【c++代码提示】VScode c++ 代码自动补全/智能提示设置_vscode c++ 提示-CSDN博客

code
  1. // 创建socket
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

  2. // 绑定本地端口
struct sockaddr_in servaddr;
servaddr.sin_family = AF_INET; 
servaddr.sin_addr.s.addr = htons(INADDR_ANY); // 默认0.0.0.0 绑本地地址；htons转成网络字节序

    本地网卡

    ifconfigens33     Link encap:Ethernet  HWaddr 00:0c:29:31:b3:43  inet addr:192.168.243.128  Bcast:192.168.243.255  Mask:255.255.255.0inet6 addr: fe80::20c:29ff:fe31:b343/64 Scope:LinkUP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1RX packets:353041 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0TX packets:223361 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0collisions:0 txqueuelen:1000 RX bytes:238434200 (238.4 MB)  TX bytes:81289772 (81.2 MB)lo        Link encap:Local Loopback  inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0inet6 addr: ::1/128 Scope:HostUP LOOPBACK RUNNING  MTU:65536  Metric:1RX packets:298113 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0TX packets:298113 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0collisions:0 txqueuelen:1 RX bytes:57946571 (57.9 MB)  TX bytes:57946571 (57.9 MB)

    一张网卡ens33，没有二段网桥接，直接NAT映射的

    lo是回环地址

    0.0.0.0表示这两个任何一个网卡都可以使用

  3. 解释

    tcp server是酒店提供服务

    ​ 门口迎宾的人：socketfd，client跑来先碰到迎宾，安排和client绑定地址 端口，绑定；socketfd干嘛？迎宾然后正式上岗，listen监听（client发给server的data）

    ​ 点菜的人

  4. 编译

    gcc -o networkio networkio.c
然后想找头文件
man 函数名看在哪./networkio

    绑——listen——连接

    1. netstat非常常用，看服务有没有起来：比如redis，sql等等起来没

      netstat -anop用于列出当前所有网络连接的详细信息。-a 选项表示显示所有连接和监听端口，-n 选项表示以数字形式显示地址和端口号，而不进行域名解析。-o 选项可以显示与每个连接关联的进程 ID（PID），最后的 p 选项用于显示与 PID 相关的进程名称。

      而grep 2000则用于在结果中筛选出包含 “2000” 的行。 2000前面设的端口sin_port 2000（Global Regular Expression Print”，它是一个强大的文本搜索工具）

      此时0.0.0.0:2000已经起来了，说明socketfd正式工作了

    2. 端口绑完不能再，此时还想：./networkio不行，因为端口2000已经bind被绑了
      在这里插入图片描述

    3. 绑完进入listen以后可以被连接，且会产生新的连接，用netassist.exe连接，上面是用命令行连接，注意端口号和tcp client

      此时2000是2条io不是连接，但不完全是io，因为还没分配io
      在这里插入图片描述

    4. 连接以后io能通信，可以send，也能receive只是没打印

      网络助手里send以后，下面可以看到发了多少字节

    5. 用accept分配io：tcp协议的连接与io：不一样的，我懂了，连接是连了，但是数据无法解析出来，需要用io来操作数据

      再加分配io编译

      printf("listen finished\n");// 分配io
struct sockaddr_in clientaddr;
socklen_t len = sizeof(clientaddr);// 前面sock fd，Await a connection on socket FD. When a connection arrives, open a new socket to communicate with it,
int clientfd = accept(sockfd, (struct sockaddr*)&clientaddr, &len);char buffer[1024] = {0};
int count = recv(clientfd, buffer, 1024, 0); //Read N bytes into BUF from socket FD.
printf("recv: %s\n", buffer);getchar();// 阻塞在这里，一直等命令行给东西进来

      ./networio以后阻塞在accept()这行，已listen，sockfd上岗了

      netassist.exe连接后，阻塞recv()这行，点send以后就会recv有反应了

      加日志打印信息, client回传server收到的buffer大小

          // 分配iostruct sockaddr_in clientaddr;socklen_t len = sizeof(clientaddr);// 前面sock fd，Await a connection on socket FD. When a connection arrives, open a new socket to communicate with it,printf("accept\n");int clientfd = accept(sockfd, (struct sockaddr*)&clientaddr, &len);printf("accept finished\n");char buffer[1024] = {0};int count = recv(clientfd, buffer, 1024, 0); //Read N bytes into BUF from socket FD.printf("recv: %s\n", buffer);// client回传server收到的buffer信息，server会打印收到的信息，client端打印buffer大小count = send(clientfd, buffer, count, 0);printf("send: %d\n", count);

    6. 跟着老师捋了一遍流程

      ./networkio以后，client遇到了tcp酒店的迎宾小姐sockfd，小姐建立了listen，上岗开始分配tcp server酒店的端口与地址和client绑定

      网络助手是client点连接就完成tcp连接 accept finished

      然后client发server:2000数据，打印同时也收到server send回来的数据

      在这里插入图片描述

    7. fd就是io与tcp连接信息一一对应：

      如果有accept两者生命周期极其类似，当accept后返回fd io

      如果无accept函数，就会连接，但是io fd没有晚很多

      虽然没有调用aceept()但也可以建立TCP链接，只要服务器listen()了就可以。只不过建立好了TCP链接，但没有办法获取和客户端之间的文件描述符FD。

      而accept（）的作用就是获取已经建立连接的FD描述符IO

      sockfd是0.0.0.0:2000 默认两个卡都行

      clientfd是192.168.243.128:2000

      但是代码只有一个accept send分配不了多个client与server的io，所以加while多个io数据弄出来 可以起多个client网络助手连接

      在这里插入图片描述

      用#if 0编译的时候可以屏蔽

    8. 多个client问题——多路IO阻塞

      如果connect一个就send，再connect send没问题

      但是如果先对1 2 3 都按connect，再 3 2 1按send，发现3 2不会收到，1以后 123同时收到

      在这里插入图片描述

      即如果第1个connect的如果还未接受到数据，后面connect上的client都不会收到数据，即时通讯里不希望这样

      为什么

      因为：1过来卡在accept, 2再accept，3再accept.

      3必须等2的send执行完才会执行3的send，2必须等1的send执行完，才会执行2的send，所以23能发收不了，只能等1收了才收

      1-accept-send-2-accept-send-3-accept-send

      在这里插入图片描述

    9. 多路IO阻塞改进

      报错：

      /tmp/ccv3SqvF.o: In function main': networkio.c:(.text+0x1cc): undefined reference to pthread_create’ collect2: error: ld returned 1 exit status

      要-lpthread

      gcc -o networkic networkic.c -lpthread

      此时1 2 3连，3发就能收不用等12，2发能收不用等1

      void *client_thread(void *arg){// 为了防止多路io阻塞，开一个线程int clientfd = *(int *) arg; //先转成int *，强制转换成指向int，再取arg指针内容最外面*char buffer[1024] = {0};int count = recv(clientfd, buffer, 1024, 0); //Read N bytes into BUF from socket FD.//Read N bytes into BUF from socket FD.printf("recv: %s\n", buffer);// client回传server收到的buffer信息，server会打印收到的信息，client端打印buffer大小count = send(clientfd, buffer, count, 0);printf("send: %d\n", count);}#elsewhile(1){printf("accept\n");int clientfd = accept(sockfd, (struct sockaddr*)&clientaddr, &len);printf("accept finished\n");// 启动线程pthread_t thid; // thread idpthread_create(&thid, NULL, client_thread, &clientfd); //线程id，属性，入口函数，线程值}
#endif

      but只能收发一条，多条加while

      void *client_thread(void *arg){// 为了防止多路io阻塞，开一个线程int clientfd = *(int *) arg; //先转成int *，强制转换成指向int，再取arg指针内容最外面*// 收多条 whilewhile(1){char buffer[1024] = {0};int count = recv(clientfd, buffer, 1024, 0); //Read N bytes into BUF from socket FD.//Read N bytes into BUF from socket FD.printf("recv: %s\n", buffer);// client回传server收到的buffer信息，server会打印收到的信息，client端打印buffer大小count = send(clientfd, buffer, count, 0);printf("send: %d\n", count);}
}

综上最终版

#include<sys/socket.h>
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<errno.h>
#include<netinet/in.h>
#include<pthread.h>void *client_thread(void *arg){// 为了防止多路io阻塞，开一个线程int clientfd = *(int *) arg; //先转成int *，强制转换成指向int，再取arg指针内容最外面*// 收多条 whilewhile(1){char buffer[1024] = {0};int count = recv(clientfd, buffer, 1024, 0); //Read N bytes into BUF from socket FD.//Read N bytes into BUF from socket FD.printf("recv: %s\n", buffer);// client回传server收到的buffer信息，server会打印收到的信息，client端打印buffer大小count = send(clientfd, buffer, count, 0);printf("send: %d\n", count);}
}int main(){// 创建socketint sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);// 绑定本地端口struct sockaddr_in servaddr;servaddr.sin_family = AF_INET; servaddr.sin_addr.s_addr = htons(INADDR_ANY); //绑网卡地址 默认0.0.0.0 绑本地地址；htons转成网络字节序 servaddr.sin_port = htons(2000); // 0-1023系统默认 大于1024都能用if(-1 == bind(sockfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(struct sockaddr))){printf("bind failed: %s\n", strerror(errno));}listen(sockfd, 10);printf("listen finished\n");// 分配iostruct sockaddr_in clientaddr;socklen_t len = sizeof(clientaddr);#if 0
// 第一版，屏蔽掉// 前面sock fd，Await a connection on socket FD. When a connection arrives, open a new socket to communicate with it,printf("accept\n");int clientfd = accept(sockfd, (struct sockaddr*)&clientaddr, &len);printf("accept finished\n");char buffer[1024] = {0};int count = recv(clientfd, buffer, 1024, 0); //Read N bytes into BUF from socket FD.//Read N bytes into BUF from socket FD.printf("recv: %s\n", buffer);// client回传server收到的buffer信息，server会打印收到的信息，client端打印buffer大小count = send(clientfd, buffer, count, 0);printf("send: %d\n", count);
#elif 0
// 一直只要有连接，就分配io，来accept sendwhile(1){// 前面socfd，Await a connection on socket FD. When a connection arrives, open a new socket to communicate with it,printf("accept\n");int clientfd = accept(sockfd, (struct sockaddr*)&clientaddr, &len);printf("accept finished\n");char buffer[1024] = {0};int count = recv(clientfd, buffer, 1024, 0); //Read N bytes into BUF from socket FD.//Read N bytes into BUF from socket FD.printf("recv: %s\n", buffer);// client回传server收到的buffer信息，server会打印收到的信息，client端打印buffer大小count = send(clientfd, buffer, count, 0);printf("send: %d\n", count);}#elsewhile(1){printf("accept\n");int clientfd = accept(sockfd, (struct sockaddr*)&clientaddr, &len);printf("accept finished\n");// 启动线程pthread_t thid; // thread idpthread_create(&thid, NULL, client_thread, &clientfd); //线程id，属性，入口函数，线程值}
#endifgetchar();// 阻塞在这里，一直等命令行给东西进来printf("exit\n");return 0;
}

一请求一线程，并且每个请求互不影响，入门课根本没听懂也没操作会，这次吃透了

ps：

  1. gitlab配置：后面再说：

    git ssh密钥绑定https://blog.csdn.net/Yaoyao2024/article/details/132123525?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522171547948716800188566050%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334…%2522%257D&request_id=171547948716800188566050&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2alltop_click~default-1-132123525-null-null.142v100pc_search_result_base8&utm_term=git%20ssh%20key&spm=1018.2226.3001.4187

  2. 安康鱼的雄鱼完全寄生在雌鱼上，性寄生完成繁殖，母亲活的久但是会更痛，怀孕期间各项技能以透支的方式提高技能，但是带来的损伤无法逆转https://bilibili.com/video/BV1Js421A74m/?vd_source=81d34670595467089254a377dbe64851

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0x01 产品简介 GB28181是公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求的标准。该标准主要定义了基于IP网络的音视频监控系统的整体架构&#xff0c;包括前端设备、存储设备、管理平台等组成部分&#xff0c;以及设备接入、流媒体传输、信令交互、存储管理、安全防护…
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[muduo网络库]——muduo库Buffer类（剖析muduo网络库核心部分、设计思想）

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接着之前我们[muduo网络库]——muduo库Socket类&#xff08;剖析muduo网络库核心部分、设计思想&#xff09;&#xff0c;我们接下来继续看muduo库中的Buffer类。其实Buffer在我的另一篇博客里面已经介绍过了深究muduo网络库的Buffer类&#xff01;&#xff01;&#xff01;&am…
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