深入学习linux socket编程之select

　　很多天之前都说学习关于select和poll的知识了，但是由于既要工作，又要准备论文。都忙不过来，今天终于能抽出一天的时间把select的相关知识和程序给实现了一遍。

　　

　　select系统调用是用来让我们的程序监视多个文件句柄(file descriptor)的状态变化的。程序会停在select这里等待，直到被监视的文件句柄有某一个或多个发生了状态改变。

 

Select函数的定义：

#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;

 

　　　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或文件可读写。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。程序员利用系统提供的宏FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset) 在select()结束时便可判断哪一文件可读或可写。这样我们编写的socket只需要在有东西可读入或写的时候才进行操作。下面给出socket编程中select函数的通用范例：

... 

int     sockfd, nRet; 

fd_set  fdR; 

struct  timeval timeout = ..; 

... 

for(;;) { 

        FD_ZERO(&fdR); 

        FD_SET(sockfd, &fdR); 

        switch ((nRet =select(sockfd + 1, &fdR, NULL, &timeout))) { 

                case -1: 

                        error handled by u; 

                case 0: 

                        timeout hanled by u; 

                default:

                                             printf(“%d”,nRet);  //返回发生变化的句柄的个数

if (FD_ISSET(sockfd)) {  //先判断一下socket这外被监视//的句柄是否真的变成可读的了

                                now u read or recv something; 

                                /* if sockfd is father and  

                                server socket, u can now 

                                accept() */ 

                        } 

        } 

}

FD_ISSET(sockfd)就相当通知了sockfd可读。

 

下面是select的具体实现。主要是参考了faraway的关于select的例子，他的例子实现得真的非常的好，而且下面的评论也给出了很多改进的方法。把这个例子弄懂，那么你对select应该就掌握得差不多了。同时我还把socket通信的两个函数封装了一下，为了以后再写socket通信不再做同类重复的工作。一个是服务器端的建立socket的ServerBuildSocket()函数，还有一个是客户端的ConnectServer()函数。当然我这里的实现都是按照具体一个工程的实现的角度来写的，不再是像以前那样都集成在一个简单的main函数里面。这应该也算是我自己做的第一个从做工程角度去写的实现代码的吧。

config.h

#ifndef _CONFIG_H
#define _CONFIG_H//用于控制输出的#define _DEBUG
#ifdef _DEBUG
#define TRACE(...) printf(__VA_ARGS__)
#else
#define TRACE(...)
#endif   #endif

select_server.c

#include "socketlib.h"
#include "config.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>#define MYPORT 4444
#define BACKLOG 5
#define BUF_SIZE 200int fd_A[BACKLOG];
int conn_amount;int main()
{int nSocktfd, nNewSocktfd;int i,nRet,nMaxSock,nSockaddrLen;struct sockaddr_in client_addr;char szBuf[BUF_SIZE];fd_set fdRead;struct timeval tv;nSocktfd = ServerBuildSocket(MYPORT);if (nSocktfd < 0){TRACE("ServerBuildSocket faile.\n");exit(0);}conn_amount = 0;nSockaddrLen = sizeof(client_addr);nMaxSock = nSocktfd; while(1){FD_ZERO(&fdRead);FD_SET(nSocktfd,&fdRead);tv.tv_sec = 30;tv.tv_usec = 0;//add active connect to fd setfor (i = 0; i < BACKLOG; i++) {if (fd_A[i] != 0){FD_SET(fd_A[i],&fdRead);}}nRet = select(nMaxSock + 1, &fdRead, NULL, NULL, &tv);if (nRet < 0){TRACE("select failed.\n");break;}else if(nRet == 0){TRACE("timeout.\n");continue;}//check whether the connection have data to recieve for (i = 0; i < BACKLOG; i++){if (fd_A[i] && FD_ISSET(fd_A[i],&fdRead)){nRet = recv(fd_A[i],szBuf,sizeof(szBuf),0);if (nRet <= 0){TRACE("Client %d close\n",i);close(fd_A[i]);FD_CLR(fd_A[i],&fdRead);fd_A[i] = 0;conn_amount --;}else{if (nRet < BUF_SIZE)memset(&szBuf[nRet],'\0',1);TRACE("Client[%d] send: %s.\n",i,szBuf);}}}//for//check whether a new connection comesif (FD_ISSET(nSocktfd,&fdRead)){nNewSocktfd = accept(nSocktfd, (struct sockaddr *)&client_addr,&nSockaddrLen);if (nNewSocktfd <= 0){TRACE("accept failed.\n");continue;}if (conn_amount < BACKLOG -1){for(i = 0; i < BACKLOG; i++){if(fd_A[i] == 0){fd_A[i] = nNewSocktfd;conn_amount ++;break;}}TRACE("new connection client[%d] %s:%d\n", conn_amount,inet_ntoa(client_addr.sin_addr), ntohs(client_addr.sin_port));if (nNewSocktfd > nMaxSock){nMaxSock = nNewSocktfd;}}else{TRACE("max connections arrive,exit\n");send(nNewSocktfd,"bye",4,0);close(nNewSocktfd);continue;}}}//while//close all connectionsfor (i = 0; i < BACKLOG; i++){if (fd_A[i] != 0){close(fd_A[i]);}}exit(0);}

select_client.c

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/un.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include "config.h"
#include "socketlib.h"#define MYPORT 4444int main()
{int nSockFd;int nLen;char szBuf[1024];nSockFd = ConnectServer("127.0.0.1",MYPORT);if (nSockFd < 0){TRACE("ConnectServer failed.\n");exit(0);}while(fgets(nSockFd, 1024, stdin) != NULL){if(send(nSockFd,szBuf,strlen(szBuf),0) <= 0){TRACE("send failed.\n");exit(0);}}close(nSockFd);exit(0);}

封装的函数：socketlib.h   socketlib.c

#ifndef _SOCKETLIB_H
#define _SOCKETLIB_Hint ServerBuildSocket(unsigned int nPort);
int ConnectServer(const char *szIp,int nPort);#endif

 

#include "socketlib.h"
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>int ServerBuildSocket(unsigned int port)
{//Build socket for server ,bind and listen the portint sock_fd,BACKLOG = 5;int nOptVal = 1;struct sockaddr_in server_addr;if ((sock_fd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)) == -1){return -1; }if (setsockopt(sock_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,&nOptVal,sizeof(int)) == -1){return -2;}server_addr.sin_family = AF_INET;server_addr.sin_port = htons(port);server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;if (bind(sock_fd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) == -1){return -3;}if (listen(sock_fd,BACKLOG) == -1){return -4;}return sock_fd;}int ConnectServer(const char *szIp, int nPort)
{int nSockFd;int nAddrLen;struct sockaddr_in addr;if ((nSockFd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1){return -1;}addr.sin_family = AF_INET;addr.sin_port = htons(nPort);if (inet_aton(szIp, &addr.sin_addr) < 0){return -2;}nAddrLen = sizeof(addr);if (connect(nSockFd,(struct sockaddr *)&addr, nAddrLen) == -1){return -3;}return nSockFd;
}

server的makefile：

server:select_server.o socketlib.o gcc -o server select_server.o socketlib.o
client:select_client.o socketlib.ogcc -o client select_client.o socketlib.o
select_server.o:select_server.c socketlib.hgcc -c select_server.c socketlib.h
select_client.o:select_client.c socketlib.hgcc -c select_client.c socketlib.h
socketlib.o:socketlib.c socketlib.hgcc -c socketlib.c socketlib.hclean:rm -f select_sever.o socketlib.o

转载于:https://www.cnblogs.com/Jason-Damon/archive/2013/04/18/3029385.html

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