select 函数1
Select在Socket编程中还是比较重要的,可是对于初学Socket的人来说都不太爱用Select写程序,他们只是习惯写诸如connect、accept、recv或recvfrom这样的阻塞程序(所谓阻塞方式block,顾名思义,就是进程或是线程执行到这些函数时必须等待某个事件的发生,如果事件没有发生,进程或线程就被阻塞,函数不能立即返回)。可是使用Select就可以完成非阻塞(所谓非阻塞方式non-block,就是进程或线程执行此函数时不必非要等待事件的发生,一旦执行肯定返回,以返回值的不同来反映函数的执行情况,如果事件发生则与阻塞方式相同,若事件没有发生则返回一个代码来告知事件未发生,而进程或线程继续执行,所以效率较高)方式工作的程序,它能够监视我们需要监视的文件描述符的变化情况——读写或是异常。 Select的函数格式: int select(int maxfdp,fd_set *readfds,fd_set *writefds,fd_set *errorfds,struct timeval*timeout); 先说明两个结构体: 第一,struct fd_set可以理解为一个集合,这个集合中存放的是文件描述符(filedescriptor),即文件句柄,这可以是我们所说的普通意义的文件,当然Unix下任何设备、管道、FIFO等都是文件形式,全部包括在内,所以毫无疑问一个socket就是一个文件,socket句柄就是一个文件描述符。fd_set集合可以通过一些宏由人为来操作,比如清空集合FD_ZERO(fd_set *),将一个给定的文件描述符加入集合之中FD_SET(int ,fd_set*),将一个给定的文件描述符从集合中删除FD_CLR(int,fd_set*),检查集合中指定的文件描述符是否可以读写FD_ISSET(int ,fd_set* )。 第二,struct timeval是一个大家常用的结构,用来代表时间值,有两个成员,一个是秒数,另一个是毫秒数。 具体解释select的参数: int maxfdp是一个整数值,是指集合中所有文件描述符的范围,即所有文件描述符的最大值加1,不能错!在Windows中这个参数的值无所谓,可以设置不正确。 fd_set * readfds是指向fd_set结构的指针,这个集合中应该包括文件描述符,我们是要监视这些文件描述符的读变化的,即我们关心是否可以从这些文件中读取数据了,如果这个集合中有一个文件可读,select就会返回一个大于0的值,表示有文件可读,如果没有可读的文件,则根据timeout参数再判断是否超时,若超出timeout的时间,select返回0,若发生错误返回负值。可以传入NULL值,表示不关心任何文件的读变化。 fd_set * writefds是指向fd_set结构的指针,这个集合中应该包括文件描述符,我们是要监视这些文件描述符的写变化的,即我们关心是否可以向这些文件中写入数据了,如果这个集合中有一个文件可写,select就会返回一个大于0的值,表示有文件可写,如果没有可写的文件,则根据timeout参数再判断是否超时,若超出timeout的时间,select返回0,若发生错误返回负值。可以传入NULL值,表示不关心任何文件的写变化。 fd_set * errorfds同上面两个参数的意图,用来监视文件错误异常。 struct timeval * timeout是select的超时时间,这个参数至关重要,它可以使select处于三种状态,第一,若将NULL以形参传入,即不传入时间结构,就是将select置于阻塞状态,一定等到监视文件描述符集合中某个文件描述符发生变化为止;第二,若将时间值设为0秒0毫秒,就变成一个纯粹的非阻塞函数,不管文件描述符是否有变化,都立刻返回继续执行,文件无变化返回0,有变化返回一个正值;第三,timeout的值大于0,这就是等待的超时时间,即select在timeout时间内阻塞,超时时间之内有事件到来就返回了,否则在超时后不管怎样一定返回,返回值同上述。 返回值:返回状态发生变化的描述符总数。 负值:select错误 正值:某些文件可读写或出错 0:等待超时,没有可读写或错误的文件 select举例: ①读取键盘输入值,超时间隔2.5秒,输出用户输入的字符个数。 [cpp] view plain copy 1.#include <sys/types.h> 2.#include <sys/time.h> 3.#include <stdio.h> 4.#include <fcntl.h> 5.#include <sys/ioctl.h> 6.#include <unistd.h> 7. 8.int main() 9.{ 10. char buffer[128]; 11. int result, nread; 12. fd_set inputs, testfds; 13. struct timeval timeout; 14. FD_ZERO(&inputs);//用select函数之前先把集合清零 15. FD_SET(0,&inputs);//把要检测的句柄——标准输入(0),加入到集合里。 16. while(1) 17. { 18. testfds = inputs; 19. timeout.tv_sec = 2; 20. timeout.tv_usec = 500000; 21. result = select(FD_SETSIZE, &testfds, (fd_set *)0, (fd_set *)0, &timeout); 22. switch(result) 23. { 24. case 0: 25. printf("timeout/n"); 26. break; 27. case -1: 28. perror("select"); 29. exit(1); 30. default: 31. if(FD_ISSET(0,&testfds)) 32. { 33. ioctl(0,FIONREAD,&nread);//取得从键盘输入字符的个数,包括回车。 34. if(nread == 0) 35. { 36. printf("keyboard done/n"); 37. exit(0); 38. } 39. nread = read(0,buffer,nread); 40. buffer[nread] = 0; 41. printf("read %d from keyboard: %s", nread, buffer); 42. } 43. break; 44. } 45. } 46. return 0; 47.} ②利用select而不是fork来解决socket中的多客户问题。 服务器端: [cpp] view plain copy 1.#include <sys/types.h> 2.#include <sys/socket.h> 3.#include <stdio.h> 4.#include <netinet/in.h> 5.#include <sys/time.h> 6.#include <sys/ioctl.h> 7.#include <unistd.h> 8. 9.int main() 10.{ 11. int server_sockfd, client_sockfd; 12. int server_len, client_len; 13. struct sockaddr_in server_address; 14. struct sockaddr_in client_address; 15. int result; 16. fd_set readfds, testfds; 17. server_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//建立服务器端socket 18. server_address.sin_family = AF_INET; 19. server_address.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); 20. server_address.sin_port = htons(9734); 21. server_len = sizeof(server_address); 22. bind(server_sockfd, (struct sockaddr *)&server_address, server_len); 23. listen(server_sockfd, 5); 24. FD_ZERO(&readfds); 25. FD_SET(server_sockfd, &readfds);//将服务器端socket加入到集合中 26. while(1) 27. { 28. char ch; 29. int fd; 30. int nread; 31. testfds = readfds; 32. printf("server waiting/n"); 33. 34. /*无限期阻塞,并测试文件描述符变动 */ 35. result = select(FD_SETSIZE, &testfds, (fd_set *)0,(fd_set *)0, (struct timeval *) 0); 36. if(result < 1) 37. { 38. perror("server5"); 39. exit(1); 40. } 41. 42. /*扫描所有的文件描述符*/ 43. for(fd = 0; fd < FD_SETSIZE; fd++) 44. { 45. /*找到相关文件描述符*/ 46. if(FD_ISSET(fd,&testfds)) 47. { 48. /*判断是否为服务器套接字,是则表示为客户请求连接。*/ 49. if(fd == server_sockfd) 50. { 51. client_len = sizeof(client_address); 52. client_sockfd = accept(server_sockfd, 53. (struct sockaddr *)&client_address, &client_len); 54. FD_SET(client_sockfd, &readfds);//将客户端socket加入到集合中 55. printf("adding client on fd %d/n", client_sockfd); 56. } 57. 58. /*客户端socket中有数据请求时*/ 59. else 60. { 61. ioctl(fd, FIONREAD, &nread);//取得数据量交给nread 62. 63. /*客户数据请求完毕,关闭套接字,从集合中清除相应描述符 */ 64. if(nread == 0) 65. { 66. close(fd); 67. FD_CLR(fd, &readfds); 68. printf("removing client on fd %d/n", fd); 69. } 70. 71. /*处理客户数据请求*/ 72. else 73. { 74. read(fd, &ch, 1); 75. sleep(5); 76. printf("serving client on fd %d/n", fd); 77. ch++; 78. write(fd, &ch, 1); 79. } 80. } 81. } 82. } 83. } 84.} 客户端: [cpp] view plain copy 1.#include <sys/types.h> 2.#include <sys/socket.h> 3.#include <stdio.h> 4.#include <netinet/in.h> 5.#include <arpa/inet.h> 6.#include <unistd.h> 7. 8.int main() 9.{ 10. int client_sockfd; 11. int len; 12. struct sockaddr_in address;//服务器端网络地址结构体 13. int result; 14. char ch = 'A'; 15. client_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//建立客户端socket 16. address.sin_family = AF_INET; 17. address.sin_addr.s_addr = inet_addr(“127.0.0.1”); 18. address.sin_port = 9734; 19. len = sizeof(address); 20. result = connect(client_sockfd, (struct sockaddr *)&address, len); 21. if(result == -1) 22. { 23. perror("oops: client2"); 24. exit(1); 25. } 26. write(client_sockfd, &ch, 1); 27. read(client_sockfd, &ch, 1); 28. printf("char from server = %c/n", ch); 29. close(client_sockfd); 30. zexit(0); 31.}