C言語の複数ソケット通信、FD監視と自動再接続

// サーバー側
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
 
#define PORT 12345 // ポート番号
#define MAX_CLIENTS 10 // 最大クライアント数
 
int main(void)
{
    int server_fd; // サーバー用FD
    int client_fd[MAX_CLIENTS]; // クライアント用FD配列
    int max_fd; // FDの最大値
    struct sockaddr_in server_addr; // サーバー用アドレス構造体
    struct sockaddr_in client_addr; // クライアント用アドレス構造体
    socklen_t client_len; // クライアント用アドレス構造体の長さ
    fd_set fds, readfds; // FD集合
    char buf[256]; // バッファ
    int i, n;
 
    // FD集合を初期化する
    FD_ZERO(&readfds);
 
    // サーバー用FDを作成する（IPv4, TCP）
    server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (server_fd == -1) {
        perror("socket");
        exit(1);
    }
 
    // サーバー用FDをFD集合に追加する
    FD_SET(server_fd, &readfds);
 
    // FDの最大値を更新する（今はサーバー用FDだけなのでそれが最大）
    max_fd = server_fd;
 
    // アドレス構造体にポート番号とIPアドレスを設定する（INADDR_ANYは任意のIPアドレス）
    memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_port = htons(PORT);
    server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
 
    // アドレス構造体とサーバー用FDを紐付ける（bind）
    if (bind(server_fd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) == -1) {
        perror("bind");
        exit(1);
    }
 
    // 接続待ち状態に入る（listen）
    if (listen(server_fd, MAX_CLIENTS) == -1) {
        perror("listen");
        exit(1);
    }
 
    printf("Waiting for connections...\n");
 
    while (1) {
        fds = readfds; // select関数は引数を書き換えるので毎回コピーして渡す
 
        // select関数で監視対象のFDに変化があるまで待つ（タイムアウトなし）
        if (select(max_fd + 1, &fds, NULL, NULL) == -1) { perror("select"); exit(1); }
    // サーバー用FDに変化があった場合（クライアントからの接続要求）
    if (FD_ISSET(server_fd, &fds)) {
        // クライアントとの接続を確立する（accept）
        client_len = sizeof(client_addr);
        for (i = 0; i < MAX_CLIENTS; i++) {
            if (client_fd[i] == 0) { // 空いているFDを探す
                client_fd[i] = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&client_addr, &client_len);
                if (client_fd[i] == -1) {
                    perror("accept");
                    exit(1);
                }
                break;
            }
        }
        if (i == MAX_CLIENTS) { // 空きがなかった場合
            printf("Too many clients.\n");
            continue;
        }
 
        // クライアント用FDをFD集合に追加する
        FD_SET(client_fd[i], &readfds);
 
        // FDの最大値を更新する
        if (client_fd[i] > max_fd) {
            max_fd = client_fd[i];
        }
 
        printf("Client %d connected.\n", i + 1);
    }
 
    // クライアント用FDに変化があった場合（データの受信）
    for (i = 0; i < MAX_CLIENTS; i++) {
        if (client_fd[i] > 0 && FD_ISSET(client_fd[i], &fds)) {
            // データを受信する（recv）
            n = recv(client_fd[i], buf, sizeof(buf), 0);
            if (n == -1) {
                perror("recv");
                exit(1);
            }
            if (n == 0) { // クライアントが切断された場合
                // クライアント用FDを閉じる（close）
                close(client_fd[i]);
                // クライアント用FDをFD集合から削除する
                FD_CLR(client_fd[i], &readfds);
                // クライアント用FD配列を空にする
                client_fd[i] = 0;
                printf("Client %d disconnected.\n", i + 1);
            } else { // データが受信できた場合
              printf("Received from client %d: %s\n", i + 1, buf);
 
              // 受信したデータに応じて処理を行う（ここでは省略）
 
              // データを送信する（send）（ここではエコーバック）
              n = send(client_fd[i], buf, n, 0);
              if (n == -1) {
                  perror("send");
                  exit(1);
              }
          }
      }
  }
  return 0;
}