select在socket中的運用

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狀況——讀寫或是異常。

下面詳細介紹一下！
Select的函數格式(我所說的是Unix系統下的伯克利socket編程，和windows下的有區別，一下子說明)：
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能夠理解爲一個集合，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* )。一下子舉例說明。

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：
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
在有了select後能夠寫出像樣的網絡程序來！舉個簡單的例子，就是從網絡上接受數據寫入一個文件中。
例子： 
main() 
{ 
  int sock; 
  FILE *fp; 
  struct fd_set fds; 
  struct timeval timeout={3,0}; //select等待3秒，3秒輪詢，要非阻塞就置0 
  char buffer[256]={0}; //256字節的接收緩衝區 
   
  while(1) 
  { 
      FD_ZERO(&fds); //每次循環都要清空集合，不然不能檢測描述符變化
      FD_SET(sock,&fds); //添加描述符 
      FD_SET(fp,&fds); //同上
      maxfdp=sock>fp?sock+1:fp+1;  //描述符最大值加1
      switch(select(maxfdp,&fds,&fds,NULL,&timeout))  //select使用 
      { 
        case -1: exit(-1);break; //select錯誤，退出程序 
        case 0:break;  //再次輪詢
        default: 
            if(FD_ISSET(sock,&fds)) //測試sock是否可讀，便是否網絡上有數據
            { 
                recvfrom(sock,buffer,256,.....);//接受網絡數據 
                if(FD_ISSET(fp,&fds)) //測試文件是否可寫 
                  fwrite(fp,buffer...);//寫入文件 
                buffer清空; 
            }// end if break; 
      }// end switch 
    }//end while 
}//end main

select()的機制中提供一fd_set的數據結構，其實是一long類型的數組，  每個數組元素都能與一打開的文件句柄（不論是Socket句柄,仍是其餘  文件或命名管道或設備句柄）創建聯繫，創建聯繫的工做由程序員完成，  當調用select()時，由內核根據IO狀態修改fd_set的內容，由此來通知執  行了select()的進程哪一Socket或文件可讀，下面具體解釋：  #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監視的文件句柄數，視進程中打開的文件數而定,通常設爲呢要監視各文件  中的最大文件號加一。  readfds：select監視的可讀文件句柄集合。  writefds: select監視的可寫文件句柄集合。  exceptfds：select監視的異常文件句柄集合。  timeout：本次select()的超時結束時間。（見/usr/sys/select.h，  可精確至百萬分之一秒！）  當readfds或writefds中映象的文件可讀或可寫或超時，本次select()  就結束返回。程序員利用一組系統提供的宏在select()結束時即可判  斷哪一文件可讀或可寫。對Socket編程特別有用的就是readfds。  幾隻相關的宏解釋以下：  FD_ZERO(fd_set *fdset)：清空fdset與全部文件句柄的聯繫。  FD_SET(int fd, fd_set *fdset)：創建文件句柄fd與fdset的聯繫。  FD_CLR(int fd, fd_set *fdset)：清除文件句柄fd與fdset的聯繫。  FD_ISSET(int fd, fdset *fdset)：檢查fdset聯繫的文件句柄fd是否  可讀寫，>0表示可讀寫。  （關於fd_set及相關宏的定義見/usr/include/sys/types.h）  這樣，你的socket只需在有東東讀的時候纔讀入，大體以下：  ...  int sockfd;  fd_set fdR;  struct timeval timeout = ..;  ...  for(;;) {  FD_ZERO(&fdR);  FD_SET(sockfd, &fdR);  switch (select(sockfd + 1, &fdR, NULL, &timeout)) {  case -1:  error handled by u;  case 0:  timeout hanled by u;  default:  if (FD_ISSET(sockfd)) {  now u read or recv something;    }  }  }  因此一個FD_ISSET(sockfd)就至關通知了sockfd可讀。  至於struct timeval在此的功能，請man select。不一樣的timeval設置  使使select()表現出超時結束、無超時阻塞和輪詢三種特性。因爲  timeval可精確至百萬分之一秒，因此Windows的SetTimer()根本不算  什麼。你能夠用select()作一個超級時鐘。  FD_ACCEPT的實現？依然如上，由於客戶方socket請求鏈接時，會發送  鏈接請求報文，此時select()固然會結束，FD_ISSET(sockfd)固然大  於零，由於有報文可讀嘛！至於這方面的應用，主要在於服務方的父  Socket，你若不喜歡主動accept()，可改成如上機制來accept()。  至於FD_CLOSE的實現及處理，頗費了一堆cpu處理時間，未完待續。  --  討論關於利用select()檢測對方Socket關閉的問題：  仍然是本地Socket有東東可讀，由於對方Socket關閉時，會發一個關閉鏈接  通知報文，會立刻被select()檢測到的。關於TCP的鏈接（三次握手）和關  閉（二次握手）機制，敬請參考有關TCP/IP的書籍。  不知是什麼緣由，UNIX好象沒有提供通知進程關於Socket或Pipe對方關閉的  信號，也多是cpu所知有限。總之，當對方關閉，一執行recv()或read()，  立刻回返回-1，此時全局變量errno的值是115，相應的sys_errlist[errno]  爲"Connect refused"（請參考/usr/include/sys/errno.h）。因此，在上  篇的for(;;)...select()程序塊中，當有東西可讀時，必定要檢查recv()或  read()的返回值，返回-1時要做出關斷本地Socket的處理，不然select()會  一直認爲有東西讀，其結果曾幾令cpu傷心欲斷針腳。不信你能夠試試：不檢  查recv()返回結果，且將收到的東東（實際沒收到）寫至標準輸出...  在有名管道的編程中也有相似問題出現。具體處理詳見拙做：發佈一個有用  的Socket客戶方原碼。  至於主動寫Socket時對方忽然關閉的處理則能夠簡單地捕捉信號SIGPIPE並做  出相應關斷本地Socket等等的處理。SIGPIPE的解釋是：寫入無讀者方的管道。  在此不做贅述，請詳man signal。  以上是cpu在做tcp/ip數據傳輸實驗積累的經驗，如有錯漏，請狂炮擊之。  唉，昨天在hacker區被一幫孫子轟得差點兒沒短路。ren cpu(奔騰的心) z80  補充關於select在異步(非阻塞)connect中的應用,剛開始搞socket編程的時候  我一直都用阻塞式的connect,非阻塞connect的問題是因爲當時搞proxy scan  而提出的呵呵  經過在網上與網友們的交流及查找相關FAQ,總算知道了怎麼解決這一問題.一樣  用select能夠很好地解決這一問題.大體過程是這樣的:  1.將打開的socket設爲非阻塞的,能夠用fcntl(socket, F_SETFL, O_NDELAY)完  成(有的系統用FNEDLAY也可).  2.發connect調用,這時返回-1,可是errno被設爲EINPROGRESS,意即connect仍舊  在進行尚未完成.  3.將打開的socket設進被監視的可寫(注意不是可讀)文件集合用select進行監視,  若是可寫,用  getsockopt(socket, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &error, sizeof(int));  來獲得error的值,若是爲零,則connect成功.  在許多unix版本的proxyscan程序你均可以看到相似的過程,另外在solaris精華  區->編程技巧中有一個通用的帶超時參數的connect模塊.