C函数篇(select函数)

Select在Socket编程中仍是比较重要的，但是对于初学Socket的人来讲都不太爱用Select写程序，他们只是习惯写诸如 connect、accept、recv或recvfrom这样的阻塞程序（所谓阻塞方式block，顾名思义，就是进程或是线程执行到这些函数时必须等 待某个事件的发生，若是事件没有发生，进程或线程就被阻塞，函数不能当即返回）。但是使用Select就能够完成非阻塞（所谓非阻塞方式non- block，就是进程或线程执行此函数时没必要非要等待事件的发生，一旦执行确定返回，以返回值的不一样来反映函数的执行状况，若是事件发生则与阻塞方式相 同，若事件没有发生则返回一个代码来告知事件未发生，而进程或线程继续执行，因此效率较高）方式工做的程序，它可以监视咱们须要监视的文件描述符的变化情 况——读写或是异常。

 

Select的函数格式：

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

先说明两个结构体：
第一，struct fd_set可 以理解为一个集合，这个集合中存放的是文件描述符(filedescriptor)，即文件句柄，这能够是咱们所说的普通意义的文件，固然Unix下任何 设备、管道、FIFO等都是文件形式，所有包括在内，因此毫无疑问一个socket就是一个文件，socket句柄就是一个文件描述符。fd_set集合 能够经过一些宏由人为来操做，好比清空集合FD_ZERO(fd_set *)，将一个给定的文件描述符加入集合之中FD_SET(int ,fd_set*)，将一个给定的文件描述符从集合中删除FD_CLR(int,fd_set*)，检查集合中指定的文件描述符是否能够读写 FD_ISSET(int ,fd_set* )。

第二，struct timeval是一个你们经常使用的结构，用来表明时间值，有两个成员，一个是秒数，另外一个是毫秒数。

具体解释select的参数：
int maxfdp是一个整数值，是指集合中全部文件描述符的范围，即全部文件描述符的最大值加1，不能错！在Windows中这个参数的值无所谓，能够设置不正确。

fd_set * readfds是指向fd_set结构的指针，这个集合中应该包括文件描述符，咱们是要监视这些文件描述符的读变化的，即咱们关心是否能够从这些文件中读 取数据了，若是这个集合中有一个文件可读，select就会返回一个大于0的值，表示有文件可读，若是没有可读的文件，则根据timeout参数再判断是 否超时，若超出timeout的时间，select返回0，若发生错误返回负值。能够传入NULL值，表示不关心任何文件的读变化。

fd_set * writefds是指向fd_set结构的指针，这个集合中应该包括文件描述符，咱们是要监视这些文件描述符的写变化的，即咱们关心是否能够向这些文件中 写入数据了，若是这个集合中有一个文件可写，select就会返回一个大于0的值，表示有文件可写，若是没有可写的文件，则根据timeout参数再判断 是否超时，若超出timeout的时间，select返回0，若发生错误返回负值。能够传入NULL值，表示不关心任何文件的写变化。

fd_set * errorfds同上面两个参数的意图，用来监视文件错误异常。

struct timeval * timeout是select的超时时间，这个参数相当重要，它可使select处于三种状态，第一，若将NULL以形参传入，即不传入时间结构，就是 将select置于阻塞状态，必定等到监视文件描述符集合中某个文件描述符发生变化为止；第二，若将时间值设为0秒0毫秒，就变成一个纯粹的非阻塞函数， 无论文件描述符是否有变化，都马上返回继续执行，文件无变化返回0，有变化返回一个正值；第三，timeout的值大于0，这就是等待的超时时间，即 select在timeout时间内阻塞，超时时间以内有事件到来就返回了，不然在超时后无论怎样必定返回，返回值同上述。

返回值：返回状态发生变化的描述符总数。
负值：select错误

正值：某些文件可读写或出错

0：等待超时，没有可读写或错误的文件

 

select举例:

①读取键盘输入值，超时间隔2.5秒，输出用户输入的字符个数。

 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函数以前先把集合清零    
15          FD_SET(0,&inputs);//把要检测的句柄——标准输入（0），加入到集合里。  
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);//取得从键盘输入字符的个数，包括回车。   
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来解决socket中的多客户问题。

服务器端：

 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);//创建服务器端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);//将服务器端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             /*无限期阻塞，并测试文件描述符变更 */  
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             /*扫描全部的文件描述符*/  
43             for(fd = 0; fd < FD_SETSIZE; fd++)   
44             {  
45                 /*找到相关文件描述符*/  
46                 if(FD_ISSET(fd,&testfds))   
47                 {   
48                             /*判断是否为服务器套接字，是则表示为客户请求链接。*/  
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);//将客户端socket加入到集合中  
55                         printf("adding client on fd %d/n", client_sockfd);   
56                     }   
57       
58                     /*客户端socket中有数据请求时*/  
59                     else   
60                     {                                            
61                         ioctl(fd, FIONREAD, &nread);//取得数据量交给nread  
62                           
63                         /*客户数据请求完毕，关闭套接字，从集合中清除相应描述符 */  
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                         /*处理客户数据请求*/  
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     }  

 

客户端：

 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;//服务器端网络地址结构体                                             
13          int result;   
14         char ch = 'A';   
15         client_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建客户端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     }