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  • Select函数

    概况

    select()的机制中提供一fd_set的 数据结构,实际上是一long类型的 数组, 每一个数组元素都能与一打开的 文件句柄(不管是Socket句柄,还是其他 文件或 命名管道或设备句柄)建立联系,建立联系的工作由 程序员完成, 当调用select()时,由 内核根据IO状态修改fd_set的内容,由此来通知执 行了select()的进程哪一Socket或文件可读。
    阻塞式I/O编程有两个特点:
    一、如果一个发现I\O有输入,读取的过程中,另外一个也有了输入,这时候不会产生任何反应.这就需要你的程序语句去用到select函数的时候才知道有数据输入。
    二、程序去select的时候,如果没有数据输入,程序会一直等待,直到有数据为止,也就是程序中无需循环和sleep。
    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。

    编辑本段操作程序

    下面具体解释:
    #include < sys/types.h>
    #include <sys/times.h>
    #include <sys/select.h>
    int select(nfds, readfds, writefds, exceptfds, timeout)
    int nfds;
    fd_set *readfds, *writefds, *exceptfds;
    struct timeval *timeout;
    ndfs:select监视的 文件句柄数,视进程中打开的文件数而定,一般设为你要监视各文件
    中的最大文件号加一。
    readfds:select监视的可读 文件句柄集合。
    writefds: select监视的可写 文件句柄集合。
    exceptfds:select监视的异常 文件句柄集合。
    timeout:本次select()的超时结束时间。(见/usr/sys/select.h,
    可精确至百万分之一秒!)
    当readfds或writefds中映象的文件可读或可写或超时,本次select()
    就结束返回。程序员利用一组系统提供的宏在select()结束时便可判
    断哪一文件可读或可写。对Socket编程特别有用的就是readfds。

    编辑本段宏解释

    几行相关的宏解释如下:
    FD_ZERO(fd_set *fdset):清空fdset与所有 文件句柄的联系。
    FD_SET(int fd, fd_set *fdset):建立 文件句柄fd与fdset的联系。
    FD_CLR(int fd, fd_set *fdset):清除 文件句柄fd与fdset的联系。
    FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset):检查fdset联系的 文件句柄fd是否
    可读写,当>0表示可读写。
    (关于fd_set及相关宏的定义见/usr/include/ sys/types.h

    CInitSock theSock; // 初始化Winsock 库
    int main()
    {
        USHORT nPort = 4567; // 此服务器监听的端口号
        // 创建监听套接字
        SOCKET sListen = ::socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
        sockaddr_in sin;
        sin.sin_family = AF_INET;
        sin.sin_port = htons(nPort);
        sin.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY;
        // 绑定套接字到本地机器
        if(::bind(sListen, (sockaddr*)&sin, sizeof(sin)) == SOCKET_ERROR)
        {   printf(" Failed bind() \n");
            return -1;
        }
        // 进入监听模式
        ::listen(sListen, 5);
        // select 模型处理过程
        // 1)初始化一个套接字集合fdSocket,添加监听套接字句柄到这个集合
        fd_set fdSocket; // 所有可用套接字集合
        FD_ZERO(&fdSocket);
        FD_SET(sListen, &fdSocket);
        while(TRUE)
        {   // 2)将fdSocket 集合的一个拷贝fdRead 传递给select 函数,
            // 当有事件发生时,select 函数移除fdRead 集合中没有未决I/O 操作的套接字句柄,然后返回。
            fd_set fdRead = fdSocket;
            int nRet = ::select(0, &fdRead, NULL, NULL, NULL);
            if(nRet > 0)
            {    // 3)通过将原来fdSocket 集合与select 处理过的fdRead 集合比较,
                // 确定都有哪些套接字有未决I/O,并进一步处理这些I/O。
    
                for(int i=0; i<(int)fdSocket.fd_count; i++)
                {   if(FD_ISSET(fdSocket.fd_array[i], &fdRead))
                    {   if(fdSocket.fd_array[i] == sListen) // (1)监听套接字接收到新连接
                        {   if(fdSocket.fd_count < FD_SETSIZE)
                            {   sockaddr_in addrRemote;
                                int nAddrLen = sizeof(addrRemote);
                                SOCKET sNew = ::accept(sListen, (SOCKADDR*)&addrRemote, &nAddrLen);
                                FD_SET(sNew, &fdSocket);
                                printf("接收到连接(%s)\n", ::inet_ntoa(addrRemote.sin_addr));
                            }
                           else
                           {    printf(" Too much connections! \n");
                                continue;
                           }
                        }
                        else
                        {   char szText[256];
                            int nRecv = ::recv(fdSocket.fd_array[i], szText, strlen(szText), 0);
                            if(nRecv > 0) // (2)可读
                            {   szText[nRecv] = '\0';
                                printf("接收到数据:%s \n", szText);
                            }
                            else // (3)连接关闭、重启或者中断
                            {   ::closesocket(fdSocket.fd_array[i]);
                                FD_CLR(fdSocket.fd_array[i], &fdSocket);
                            }
                         }
                      }
                   }
               }
    else
    {   printf(" Failed select() \n");
                break;
            }
        }
        return 0;
    }


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