C函數篇(select函數)

Select在Socket編程中仍是比較重要的，但是對於初學Socket的人來講都不太愛用Select寫程序，他們只是習慣寫諸如 connect、accept、recv或recvfrom這樣的阻塞程序（所謂阻塞方式block，顧名思義，就是進程或是線程執行到這些函數時必須等 待某個事件的發生，若是事件沒有發生，進程或線程就被阻塞，函數不能當即返回）。但是使用Select就能夠完成非阻塞（所謂非阻塞方式non- block，就是進程或線程執行此函數時沒必要非要等待事件的發生，一旦執行確定返回，以返回值的不一樣來反映函數的執行狀況，若是事件發生則與阻塞方式相 同，若事件沒有發生則返回一個代碼來告知事件未發生，而進程或線程繼續執行，因此效率較高）方式工做的程序，它可以監視咱們須要監視的文件描述符的變化情 況——讀寫或是異常。

 

Select的函數格式：

int select(int maxfdp,fd_set *readfds,fd_set *writefds,fd_set *errorfds,struct timeval*timeout);

先說明兩個結構體：
第一，struct fd_set可 以理解爲一個集合，這個集合中存放的是文件描述符(filedescriptor)，即文件句柄，這能夠是咱們所說的普通意義的文件，固然Unix下任何 設備、管道、FIFO等都是文件形式，所有包括在內，因此毫無疑問一個socket就是一個文件，socket句柄就是一個文件描述符。fd_set集合 能夠經過一些宏由人爲來操做，好比清空集合FD_ZERO(fd_set *)，將一個給定的文件描述符加入集合之中FD_SET(int ,fd_set*)，將一個給定的文件描述符從集合中刪除FD_CLR(int,fd_set*)，檢查集合中指定的文件描述符是否能夠讀寫 FD_ISSET(int ,fd_set* )。

第二，struct timeval是一個你們經常使用的結構，用來表明時間值，有兩個成員，一個是秒數，另外一個是毫秒數。

具體解釋select的參數：
int maxfdp是一個整數值，是指集合中全部文件描述符的範圍，即全部文件描述符的最大值加1，不能錯！在Windows中這個參數的值無所謂，能夠設置不正確。

fd_set * readfds是指向fd_set結構的指針，這個集合中應該包括文件描述符，咱們是要監視這些文件描述符的讀變化的，即咱們關心是否能夠從這些文件中讀 取數據了，若是這個集合中有一個文件可讀，select就會返回一個大於0的值，表示有文件可讀，若是沒有可讀的文件，則根據timeout參數再判斷是 否超時，若超出timeout的時間，select返回0，若發生錯誤返回負值。能夠傳入NULL值，表示不關心任何文件的讀變化。

fd_set * writefds是指向fd_set結構的指針，這個集合中應該包括文件描述符，咱們是要監視這些文件描述符的寫變化的，即咱們關心是否能夠向這些文件中 寫入數據了，若是這個集合中有一個文件可寫，select就會返回一個大於0的值，表示有文件可寫，若是沒有可寫的文件，則根據timeout參數再判斷 是否超時，若超出timeout的時間，select返回0，若發生錯誤返回負值。能夠傳入NULL值，表示不關心任何文件的寫變化。

fd_set * errorfds同上面兩個參數的意圖，用來監視文件錯誤異常。

struct timeval * timeout是select的超時時間，這個參數相當重要，它可使select處於三種狀態，第一，若將NULL以形參傳入，即不傳入時間結構，就是 將select置於阻塞狀態，必定等到監視文件描述符集合中某個文件描述符發生變化爲止；第二，若將時間值設爲0秒0毫秒，就變成一個純粹的非阻塞函數， 無論文件描述符是否有變化，都馬上返回繼續執行，文件無變化返回0，有變化返回一個正值；第三，timeout的值大於0，這就是等待的超時時間，即 select在timeout時間內阻塞，超時時間以內有事件到來就返回了，不然在超時後無論怎樣必定返回，返回值同上述。

返回值：返回狀態發生變化的描述符總數。
負值：select錯誤

正值：某些文件可讀寫或出錯

0：等待超時，沒有可讀寫或錯誤的文件

 

select舉例:

①讀取鍵盤輸入值，超時間隔2.5秒，輸出用戶輸入的字符個數。

 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函數以前先把集合清零    
15          FD_SET(0,&inputs);//把要檢測的句柄——標準輸入（0），加入到集合裏。  
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);//取得從鍵盤輸入字符的個數，包括回車。   
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來解決socket中的多客戶問題。

服務器端：

 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);//創建服務器端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);//將服務器端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             /*無限期阻塞，並測試文件描述符變更 */  
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             /*掃描全部的文件描述符*/  
43             for(fd = 0; fd < FD_SETSIZE; fd++)   
44             {  
45                 /*找到相關文件描述符*/  
46                 if(FD_ISSET(fd,&testfds))   
47                 {   
48                             /*判斷是否爲服務器套接字，是則表示爲客戶請求鏈接。*/  
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);//將客戶端socket加入到集合中  
55                         printf("adding client on fd %d/n", client_sockfd);   
56                     }   
57       
58                     /*客戶端socket中有數據請求時*/  
59                     else   
60                     {                                            
61                         ioctl(fd, FIONREAD, &nread);//取得數據量交給nread  
62                           
63                         /*客戶數據請求完畢，關閉套接字，從集合中清除相應描述符 */  
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                         /*處理客戶數據請求*/  
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     }  

 

客戶端：

 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;//服務器端網絡地址結構體                                             
13          int result;   
14         char ch = 'A';   
15         client_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//創建客戶端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     }