C++网络编程之select

select函数决定一个或者多个套接字（socket）的状态，如果需要的话，等待执行异步I/O。

int select(

              __in        int    nfds,

              __inout    fd_set *readfds,

              __inout  fd_set *writefds,

              __inout  fd_set *exceptfds,

              __int       const struct timeval *timeout

              );

参数：

 nfds：忽略。

 readnfds: 指向检查可读性的套接字集合的可选的指针。

 writefds: 指向检查可写性的套接字集合的可选的指针。

 exceptfds: 指向检查错误的套接字集合的可选的指针。

 timeout: select函数需要等待的最长时间，需要以TIMEVAL结构体格式提供此参数，对于阻塞操作，此参数为null。

返回值：

       select函数返回那些准备好并且包含在fd_set结构体的套接字的总数，如果超时,则返回0;如果错误发生，返回SOCKET_ERROR。如果返回值为SOCKET_ERROR，可以通过WSAGetLastError函数检索指定的错误码。

错误码	解释
WSANOTINITIALISTED	在使用此函数之前，WSAStartup函数必须成功的执行
WSAEFALUT	套接字执行时不能分配需要的资源或者readfds、writefds、exceptfds、timeval参数不是用户地址空间的一部分。
WSAENETDOWN	网络子系统失败
WSAEINVAL	超时值不合法的，或者其他的三个参数为空。
WSAEINTR	阻塞的套接字1.1调用通过WSACancelBlockingCall取消
WSAEINPROGRESS	阻塞的套接字1.1调用正在处理或者服务提供者正在处理一个掉用户函数。
WSAENOTSOCK	描述集中包括一个不是套接字的入口。

说明

       select函数用于决定一个或者多个套接字的状态。对于每一个套接字，调用者可以请求读、写或者错误状态信息。一个请求给定状态的套接字集由fd_set结构体指定。在fd_set结构体中的套接字必须和单个服务提供者联系在一起。基于此，如果WSAPROTOCOL_INFO结构体中有相同的providerId值，套接字被认为来自同一个服务提供者。直到返回，结构体更新去反映满足指定条件套接字子集。select函数返回满足条件的套接字个数。fd_set集合可以通过一些宏手动操作。这些宏也适合伯克利套接字，但是它们的机理是根本不同的。

       参数readfds指示检查套接字的可读性。当套接字在listen状态，如果已经接收一个连接请求，这个套接字会被标记为可读，例如一个accept会确保不会阻塞的完成。对于其他的套接字，可读性意味着队列中的数据适合读，当调用recv,WSARecv,WSARecvFrom或者recvfrom后不会阻塞。

       对于面向连接的套接字，可读性也可以指示关闭套接字的从另一端接收的请求。如果虚电路正常关闭，并且所有的数据都已经接收，然后recv会立刻返回（没有数据接收），如果虚电路重置，recv会立刻返回错误码，例如WSAECONNRESET。如果套接字选项SO_OOBINLINE置位（参见setsockop），出现的OOB数据将会被检查。

      参数writefds指示检查套接字的可写性。如果套接字处理connect调用（非阻塞的），并且完全建立连接，这时套接字是可写。如果套接字没有处理connect调用，可写性意味着担保send,sendto或者WSASendto执行成功。但是，如果len参数超过系统的缓存空间大小，它们在阻塞套接字中是可以阻塞的。不确定多长的长度是合法的，尤其在多线程环境下。

      参数exceptfds指示套接字被检查OOB数据出现或者异常错误环境。

      注意：OOB数据仅仅应用当SO_OOBINLINE设置为FALSE的情况下。如果一个套接字处理连接调用（非阻塞模式），试图连接的错误信息在exceptfds中，这个文档并没有定义那些错误需要包含其中。

      readfd,writefds或者exceptfds中任何两个参数在调用的时候需要为null。至少一个必须为非空，并且任何一个非空描述设置必须包括至少一个套接字句柄。

      总之，一个套接字将会被指定在一个特殊的集合当select返回如果：

readfds:

①     如果listen函数已经调用并且连接挂起，accept会执行成功。

②     数据适合读（如果SO_OOBINLINE置位，包括OOB数据）

③     连接被关/重置/终止

writefds：

①     如果处理一个connect调用（非阻塞），连接成功。

②     数据可以发送。

exceptfds：

①     如果处理一个connect调用（非阻塞），连接失败。

②     OOB数据适合读（仅当SO_OOBINLINE未置位）

在头文件Winsock2.h中定义四个宏来操作和检查描述集。FD_SETSIZE决定在描述集合中最大数量（FD_SETSIZE的默认值为64,此值可以在导入Winsock2.h之前通过FD_SETSIZE修改）。

使用这些宏是为了在不同的套接字环境中维护软件便利。这些宏操作和检查fd_set内容为：

FD_CLR(s, *set)

         从set集合中移除描述符s

FD_ISSET(s, *set)

         如果s在set中，返回非0，否则返回0

FD_SET(s, *set)

         增加描述符s到set中

FD_ZERO(*set)

         初始化set集合为null集合

#include<WinSock2.h>
#include<stdio.h>
#include<Windows.h>
#include<string>
#include<iostream>
#include<thread>
#include<exception>
#include<future>
#include<vector>
using namespace std;
#pragma comment(lib,"WS2_32.lib")//显示连接套接字库
#define _WINSOCK_DEPRECATED_NO_WARNINGS
#define SIZE 5

FILE * ffp;
struct fd_set rfds;
struct sockaddr_in ipadd;
struct timeval timeout = { 0, 200 };
char * readbuff[10] = { 0 };


string ss;
vector<SOCKET> v;
char sztext[1024] = { 0 };
char sztext1[1024] = { 0 };
SOCKET s;
int n;
sockaddr_in addr, addr2;
int ret;

void Close()
{
    ::closesocket(s);
    if (!v.empty())
    {
        v.clear();
    }
    ::WSACleanup();
}

void Initialize()
{
    WSADATA data;
    WORD w = MAKEWORD(2, 0);//版本号
    //strcpy(sztext, lastSend.c_str());
    ::WSAStartup(w, &data); //动态链接库初始化
    s = ::socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    n = sizeof(addr2);
    addr.sin_family = AF_INET;
    addr.sin_port = htons(75);
    addr.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY;
    ::bind(s, (sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
    ::listen(s, SIZE);
    printf("服务器已经启动
");
}

void MyRecv()
{
    try{
        while (true)
        {
            for (int i = 0; i < v.size(); ++i)
            {
                FD_ZERO(&rfds);  /* 清空集合 */
                FD_SET(v.at(i), &rfds);  /* 将fp添加到集合，后面的FD_ISSET和FD_SET没有必然关系，这里是添加检测 */

                switch (select(0, &rfds, NULL, NULL, &timeout)) //select使用 
                {
                    case -1:
                        v.erase(v.begin() + i); 
                        printf("客服端断开
");
                        break; //select错误�退出程序 
                    case 0:
                        continue; //再次轮询 
                    default:
                        if (FD_ISSET(v.at(i), &rfds)) //测试sock是否可读�即是否网络上有数据
                        {
                            if (::recv(v.at(i), sztext1, sizeof(sztext1), 0) != -1)
                            {
                                printf("%s
", sztext1);
                            }
                            else
                            {
                                v.erase(v.begin() + i);
                                printf("客服端断开
");
                                continue;
                            }
                            ss = "有";
                            ss += sztext1;
                            strcpy(sztext, ss.c_str());
                            for (int j = 0; j < v.size(); ++j)
                            { 
                                ::send(v.at(j), sztext, sizeof(sztext), 0);
                            }
                        }
                }
            }
        }
    }
    catch (const exception& e)
    {
        cerr << "出错了" << endl;
        Close();
    }
    return;
}

int main()
{
    SOCKET s1;
    Initialize();
    auto w = async(launch::async, [&]{
        while (true)
        {
            if (v.size() < SIZE)
            {
                for (int i = v.size(); i < SIZE; ++i)
                {
                    s1 = ::accept(s, (sockaddr*)&addr2, &n);
                    if (s1 != NULL)
                    {
                        v.push_back(s1);
                        printf("%s已经连接上
", inet_ntoa(addr2.sin_addr));
                    }
                }
                printf("服务器接收额已满！
");
            }
        }
        return;
    });
    try{
        thread t1(MyRecv);
        t1.join();
    }
    catch (const exception& e)
    {
        cerr << "出错了" << endl;
    }
    Close();
    system("pause");
    return 0;
}

         参数time-out控制select函数完成的时间（超过这个时间返回超时）。如果time-out是个空指针，select会一直保持阻塞指导至少一个描述符符合指定的准则。否则，time-out指向一个TIMEVAL结构体，这个结构体指定select在返回之前应该等待最大时间。当select返回，TIMEVAL结构体中的内容是不会改变的。如果TIMEVAL初始化为{0,0}，select会立刻返回;这用于得到选择的套接字的状态。如果select立刻返回，然后select调用认为是非阻塞的，此时非阻塞调用的标准假设适用。例如，阻塞钩子不会调用，窗体套接字不会退出。