select
应用程序中同时需要处理多路输入输出流。select允许同时对多个IO进行操作,内核一旦发现一个或多个IO事件发生,就会通知该进程执行select函数。
select函数阻塞等待集合中的文件描述符就绪。如果有文件描述符准备就绪,则该函数立即返回。
头文件:
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
原型:
int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
参数:
int nfd:指定要检测的最大文件描述符+1;
fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds:指定让内核去检测(读、写、其他)集合中所有的文件描述符。如果对某个文件描述符集合不感兴趣,可以填NULL;
struct timeval *timeout:设置超时时间;
如果不想设置超时时间,可以填NULL,则该函数一直阻塞,直到有文件描述符触发事件或者出错;
返回值:
>0,成功触发事件的文件描述符个数;
==0 ,超时;
-1, 失败;
例程:
int res = select(maxfd+1, &tempfds, NULL, NULL, NULL);
if(res <= 0)
{
ERR_LOG("select");
return -1;
}
操控集合函数
void FD_CLR(int fd, fd_set *set); //将fd从集合set中删除
int FD_ISSET(int fd, fd_set *set); //判断fd是否在集合set中,如果存在返回1,不存在返回0;
void FD_SET(int fd, fd_set *set); //将fd添加到集合set中
void FD_ZERO(fd_set *set); //清空集合set
select模型
当有一个文件描述符触发,select会删除集合中其他文件描述符;
当有两个文件描述符同时触发,select会删除集合中除这个两个文件描述符外的其他文件描述符;
//框架
sfd = socket();
bind();
listen();
//将文件描述符添加到集合中
fd_set readfds, tempfds;
FD_SET(0, &readfds);
FD_SET(sfd, &readfds);
while(1)
{
tempfds = readfds;
res = select(maxfd+1, &tempfds, NULL, NULL, NULL);
for()//循环判断产生的事件
{
//键盘事件
//连接事件(accept)
maxfd = maxfd>newfd?maxfd:newfd;//更新最大文件描述符
//其他事件 读取客户端数据事件
updatemaxfd();//更新最大文件描述符
}
}
超时时间检测
1.在网络通讯中,有很多函数是阻塞函数,使进程阻塞,例如accept recv send sendto recvform等等
2.为了避免进程在阻塞函数中无限制的阻塞,可以设置超时时间,当超时后从阻塞函数立即返回,继续运行
select函数设置超时时间
struct timeval *timeout;
struct timeval
{
__time_t tv_sec; /* Seconds. */
__suseconds_t tv_usec; /* Microseconds. */
};
struct timeval val;
val.tv_sec = 5;
val.tv_usec = 0;
while(1)
{
struct timeval val = {5, 0};
tempfds = readfds;
int res = select(maxfd+1, &tempfds, NULL, NULL, &val);
if(res < 0)
{
ERR_LOG("select");
return -1;
}
if(0 == res)
{
printf("timeout.....\n");
continue;
}
for()//循环判断产生的事件
{
//键盘事件
//连接事件(accept)
maxfd = maxfd>newfd?maxfd:newfd;//更新最大文件描述符
//其他事件 读取客户端数据事件
updatemaxfd();//更新最大文件描述符
}
}
select(TCP)服务器
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#define ERR_LOG(msg) do{\
perror(msg);\
printf("%d %s %s\n", __LINE__, __func__, __FILE__);\
}while(0)
#define N 128
#define PORT 8888
#define IP "0.0.0.0"
//char buf[N] = "";//big bug
int updatamaxfd(int maxfd,fd_set readfds);
int main(int argc, const char *argv[])
{
//1.创建套接字
int sfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if(sfd < 0)
{
ERR_LOG("socket");
return -1;
}
int value = 1;
setsockopt(sfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &value, sizeof(int));
//2.绑定服务器ip和端口
struct sockaddr_in saddr;
saddr.sin_family = AF_INET;
saddr.sin_port = htons(PORT);
saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(IP);
if(bind(sfd, (struct sockaddr*)&saddr, sizeof(saddr)) <0)
{
ERR_LOG("bind");
return -1;
}
//3.将套接字设置为被动监听状态
if(listen(sfd, 5) < 0)
{
ERR_LOG("listen");
return -1;
}
printf("开始监听...\n");
//4.获取连接后的套接字
struct sockaddr_in caddr;
socklen_t clen = sizeof(caddr);
//申请读集合,并将0号,sfd添加到读集合中
fd_set readfds, tempfds;
FD_ZERO(&readfds);//resolve big bug
FD_SET(0, &readfds);
FD_SET(sfd, &readfds);
int maxfd = sfd;
char buf[N] = "";
int newfd;
// int j;
while(1)
{
// for(j=0;j<=maxfd;j++)
// {
// printf("j=%d ", j);
// }
// putchar(10);
tempfds = readfds;
int res = select(maxfd+1, &tempfds, NULL, NULL, NULL);
if(res <= 0)
{
ERR_LOG("select");
return -1;
}
int i = 0;
for(i=0; i<=maxfd; i++)
{
if(FD_ISSET(i, &tempfds) == 0)
{
// printf("不存在的fd=%d\n", i);
continue;
}
// printf("存在的fd=%d\n", i);
if(0 == i)
{
//触发键盘输入事件
while(getchar()!=10);
int sendcfd;
printf("请输入要发送给的客户端的fd:");
scanf("%d",&sendcfd);
while(getchar()!=10);
printf("请输入要发送给客户端的信息:");
bzero(buf,N);
fgets(buf,N,stdin);
buf[strlen(buf)-1] = 0;
//send发送数据
if(send(sendcfd,buf,strlen(buf),0) < 0)
{
ERR_LOG("send");
return -1;
}
}
else if(sfd == i)
{
//触发连接事件
newfd = accept(sfd, (struct sockaddr*)&caddr, &clen);
if(newfd < 0)
{
ERR_LOG("accept");
return -1;
}
printf("newfd = %d\n", newfd);
//将新的套接字添加到读集合中
FD_SET(newfd, &readfds);
//更新maxfd
maxfd = maxfd > newfd ? maxfd : newfd;
}
else
{
//客户端交互事件
bzero(buf, N);
int recv_len = recv(i, buf, N, 0);
if(recv_len < 0)
{
ERR_LOG("recv");
close(i);
return -1;
}
else if(0 == recv_len)
{
printf("fd=%d 已断开连接\n", i);
close(i);
//将文件描述符从集合中删除
FD_CLR(i, &readfds);
//更新最大文件描述符
maxfd = updatamaxfd(maxfd, readfds);
}
else
{
printf("收到来自fd = %d的消息:%s\n",i, buf);
}
}
}
}
//关闭套接字
close(sfd);
return 0;
}
int updatamaxfd(int maxfd, fd_set readfds)
{
int i = 0;
for(i=maxfd; i>=0; i--)
{
if(FD_ISSET(i, &readfds))
{
return i;
}
}
return -1;
}
演示
BUG
解决
在定义集合后对集合进行清空操作
fd_set readfds, tempfds;
FD_ZERO(&readfds);//清空集合,有点类似于bzero,不清空的话,结果如下
//申请读集合,并将0号,sfd添加到读集合中
fd_set readfds, tempfds;
//FD_ZERO(&readfds);//resolve big bug
FD_SET(0, &readfds);
FD_SET(sfd, &readfds);
int maxfd = sfd;
//char buf[N] = "";
int j;
for(j=0;j<=maxfd;j++)
{
if(FD_ISSET(j, &readfds) == 0)
{
printf("不存在的fd=%d\n", j);
continue;
}
printf("存在的fd=%d\n", j);
}
putchar(10);
while(1)
{
printf("进入循环\n");
开始监听...
存在的fd=0
存在的fd=1
不存在的fd=2
存在的fd=3
进入循环
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