2、pselect函数
pselect函数是由POSIX发明的,如今许多Unix变种都支持它。
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#include <sys/select.h> #include <signal.h> #include <time.h> int pselect( int maxfdp1, fd_set *readset, fd_set *writeset, fd_set *exceptset, const struct timespec *timeout, const sigset_t *sigmask); 返回:就绪描述字的个数,0-超时,-1-出错 |
pselect相对于通常的select有两个变化:
1、pselect使用timespec结构,而不使用timeval结构。timespec结构是POSIX的又一个发明。
struct timespec{
time_t tv_sec; //seconds
long tv_nsec; //nanoseconds
};
这两个结构的区别在于第二个成员:新结构的该成员tv_nsec指定纳秒数,而旧结构的该成员tv_usec指定微秒数。
2、pselect函数增加了第六个参数:一个指向信号掩码的指针。该参数允许程序先禁止递交某些信号,再测试由这些当前被禁止的信号处理函数设置的全局变量,然后调用pselect,告诉它重新设置信号掩码。
关于第二点,考虑下面的例子,这个程序的SIGINT信号处理函数仅仅设置全局变量intr_flag并返回。如果我们的进程阻塞于select调用,那么从信号处理函数的返回将导致select返回EINTR错误。然而调用select时,代码看起来大体如下:
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if ( intr_flag ) handle_intr(); if ( (nready = select(...)) < 0 ) { if ( errno == EINTR ) { if ( intr_flag ) handle_intr(); } ... } |
问题是在测试intr_flag和调用select之间如果有信号发生,那么要是select永远阻塞,该信号就会丢失。有了pselect后,我们可以如下可靠地编写这个例子的代码:
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sigset_t newmask, oldmask, zeromask; sigemptyset(&zeromask); sigemptyset(&newmask); sigaddset(&newmask, SIGINT); sigprocmask(SIG_BLOCK, &newmask, &oldmask); //block SIGINT if (intr_flag) handle_intr(); if ( (nready = pselect(...,&zeromask)) < 0 ) { if ( errno == EINTR) { if (intr_flag) handle_intr(); } ... } |
在测试intr_flag变量之前,我们阻塞SIGINT。当pselect被调用时,它先以空集(zeromask)取代进程的信号掩码,再检查描述字,并可能进入睡眠。然而当pselect函数返回时,进程的信号掩码又被重置为调用pselect之前的值(即SIGINT被阻塞)。
3、poll函数
poll函数起源于SVR3,最初局限于流设备。SVR4取消了这种限制,允许poll工作在任何描述字上。poll提供的功能与select类似,不过在处理流设备时,它能够提供额外的信息。
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#include <poll.h> int poll( struct pollfd *fdarray, unsigned long nfds, int timeout); 返回:就绪描述字的个数,0-超时,-1-出错 |
第一个参数是指向一个结构数组第一个元素的指针。每个数组元素都是一个pollfd结构,用于指定测试某个给定描述字fd的条件。
struct pollfd{
int fd; //descriptor to check
short events; //events of interest on fd
short revents; //events that occurred on fd
};
要测试的条件由events成员指定,而返回的结果则在revents中存储。常用条件及含意说明如下:
常量 | 说明 |
POLLIN | 普通或优先级带数据可读 |
POLLRDNORM | 普通数据可读 |
POLLRDBAND | 优先级带数据可读 |
POLLPRI | 高优先级数据可读 |
POLLOUT | 普通数据可写 |
POLLWRNORM | 普通数据可写 |
POLLWRBAND | 优先级带数据可写 |
POLLERR | 发生错误 |
POLLHUP | 发生挂起 |
POLLNVAL | 描述字不是一个打开的文件 |
注意:后三个只能作为描述字的返回结果存储在revents中,而不能作为测试条件用于events中。
第二个参数nfds是用来指定数组fdarray的长度。
最后一个参数timeout是指定poll函数返回前等待多长时间。它的取值如下:
timeout值 | 说明 |
INFTIM | 永远等待 |
0 | 立即返回,不阻塞进程 |
>0 | 等待指定数目的毫秒数 |
一个使用poll的网络程序例子:
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/** *TCP回射服务器的服务端程序 */ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <sys/socket.h> #include <sys/types.h> #include <netinet/in.h> #include <netdb.h> #include <string.h> #include <errno.h> #include <poll.h> //for poll #define LISTENQ 1024 #define MAXLINE 1024 #define OPEN_MAX 50000 #define SERVER_PORT 3333 #ifndef INFTIM /*按照书上解释:POSIX规范要求INFTIM在头文件<poll.h>中定义,不过*/ #define INFTIM -1 /*许多系统仍然把它定义在头文件<sys/stropts.h>中,但是经过我的测试*/ #endif /*即使都包含这两个文件,编译器也找不到,不知何解。索性自己定义了。*/ int main( int argc, char *argv[]) { int i, maxi, listenfd, connfd, sockfd; int nready; ssize_t n; socklen_t clilen; struct sockaddr_in servaddr, cliaddr; struct hostent *hp; char buf[BUFSIZ]; struct pollfd client[OPEN_MAX]; /*用于poll函数第一个参数的数组*/ if ( argc != 2 ) { printf ( "Please input %s <hostname>/n" , argv[0]); exit (1); } //创建socket if ( (listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM,0)) < 0 ) { printf ( "Create socket error!/n" ); exit (1); } //设置服务器地址结构 bzero(&servaddr, sizeof (servaddr)); servaddr.sin_family = AF_INET; if ( (hp = gethostbyname(argv[1])) != NULL ) { bcopy(hp->h_addr, ( struct sockaddr*)&servaddr.sin_addr, hp->h_length); } else if (inet_aton(argv[1], &servaddr.sin_addr) < 0 ) { printf ( "Input Server IP error!/n" ); exit (1); } servaddr.sin_port = htons(SERVER_PORT); //绑定地址 if ( bind(listenfd, ( struct sockaddr*)&servaddr, sizeof (servaddr)) < 0 ) { printf ( "IPaddress bound failure!/n" ); exit (1); } //开始监听 listen(listenfd, LISTENQ); client[0].fd = listenfd; /*将数组中的第一个元素设置成监听描述字*/ client[0].events = POLLIN; /*将测试条件设置成普通或优先级带数据可读,此处书中为POLLRDNORM, 但是怎么也编译不过去 ,编译器就是找不到,所以就临时改成了POLLIN这个条件, 希望以后能弄清楚。 */ for (i = 1;i < OPEN_MAX; ++i) /*数组中的其它元素将暂时设置成不可用*/ client[i].fd = -1; maxi = 0; while (1) { nready = poll(client, maxi+1,INFTIM); //将进程阻塞在poll上 if ( client[0].revents & POLLIN /*POLLRDNORM*/ ) /*先测试监听描述字*/ { connfd = accept(listenfd,( struct sockaddr*)&servaddr, &clilen); for (i = 1; i < OPEN_MAX; ++i) if ( client[i].fd < 0 ) { client[i].fd = connfd; /*将新连接加入到测试数组中*/ client[i].events = POLLIN; //POLLRDNORM; /*测试条件普通数据可读*/ break ; } if ( i == OPEN_MAX ) { printf ( "too many clients" ); //连接的客户端太多了,都达到最大值了 exit (1); } if ( i > maxi ) maxi = i; //maxi记录的是数组元素的个数 if ( --nready <= 0 ) continue ; //如果没有可读的描述符了,就重新监听连接 } for (i = 1; i <= maxi; i++) /*测试除监听描述字以后的其它连接描述字*/ { if ( (sockfd = client[i].fd) < 0) /*如果当前描述字不可用,就测试下一个*/ continue ; if (client[i].revents & (POLLIN /*POLLRDNORM*/ | POLLERR)) /*如果当前描述字返回的是普通数据可读或出错条件*/ { if ( (n = read(sockfd, buf, MAXLINE)) < 0) //从套接口中读数据 { if ( errno == ECONNRESET) //如果连接断开,就关闭连接,并设当前描述符不可用 { close(sockfd); client[i].fd = -1; } else perror ( "read error" ); } else if (n == 0) //如果数据读取完毕,关闭连接,设置当前描述符不可用 { close(sockfd); client[i].fd = -1; } else write(sockfd, buf, n); //打印数据 if (--nready <= 0) break ; } } } exit (0); } |