Windsock套接字I/O模型学习 --- 第二章
1. select模型
select模型主要借助于api
select
来实现,所以先介绍一下select函数
int select(
int nfds, // 忽略,仅是为了与 Berkeley 套接字兼容
fd_set* readfds, // 指向一个套接字集合,用来检查其可读性
fd_set* writefds, // 指向一个套接字集合,用来检查其可写性
fd_set* exceptfds, // 指向一个套接字集合,用来检查错误
const struct timeval* timeout // 指定此函数等待的最长时间,如果为 NULL,则最长时间为无限大
);
// fd_set结构体
typedef struct fd_set {
u_int fd_count; // 下面数组的大小
SOCKET fd_array[FD_SETSIZE]; // 套接字句柄数组
} fd_set;
FD_ZERO(*set) //初始化 set 为空集合。集合在使用前应该总是清空
FD_CLR(s, *set) //从 set 移除套接字 s
FD_ISSET(s, *set) //检查 s 是不是 set 的成员,如果是返回 TRUE
FD_SET(s, *set) //添加套接字到集合
2.例子
一个简单的流程:
- 初始化套接字集合 fdSocket,向这个集合添加监听套接字句柄。
- 将 fdSocket 集合的拷贝 fdRead 传递给 select 函数,当有事件发生时, select 函数移除 fdRead 集合中没有未决 I/O 操作的套接字句柄,然后返回。
- 比较原来 fdSocket 集合与 select 处理过的 fdRead 集合,确定哪些套接字有未决 I/O,并进一步处理这些 I/O。
- 回到第 2 步继续进行选择处理。
CInitSock theSock; // 初始化 Winsock 库
int main()
{
USHORT nPort = 4567; // 此服务器监听的端口号
// 创建监听套接字
SOCKET sListen = ::socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
sockaddr_in sin;
sin.sin_family = AF_INET;
sin.sin_port = htons(nPort);
sin.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY;
// 绑定套接字到本地机器
if (::bind(sListen, (sockaddr*)&sin, sizeof(sin)) == SOCKET_ERROR)
{
printf(" Failed bind() \n");
return -1;
}
// 进入监听模式
::listen(sListen, 5);
// select 模型处理过程
// 1)初始化一个套接字集合 fdSocket,添加监听套接字句柄到这个集合
fd_set fdSocket; // 所有可用套接字集合
FD_ZERO(&fdSocket);
FD_SET(sListen, &fdSocket);
while (TRUE)
{ // 2)将 fdSocket 集合的一个拷贝 fdRead 传递给 select 函数,
// 当有事件发生时, select 函数移除 fdRead 集合中没有未决 I/O 操作的套接字句柄,然后返回。
fd_set fdRead = fdSocket;
int nRet = ::select(0, &fdRead, NULL, NULL, NULL);
if (nRet > 0)
{ // 3)通过将原来 fdSocket 集合与 select 处理过的 fdRead 集合比较,
// 确定都有哪些套接字有未决 I/O,并进一步处理这些 I/O。
for (int i = 0; i < (int)fdSocket.fd_count; i++)
{
if (FD_ISSET(fdSocket.fd_array[i], &fdRead))
{
if (fdSocket.fd_array[i] == sListen) // ( 1)监听套接字接收到新连接
{
if (fdSocket.fd_count < FD_SETSIZE)
{
sockaddr_in addrRemote;
int nAddrLen = sizeof(addrRemote);
SOCKET sNew =
::accept(sListen, (SOCKADDR*)&addrRemote, &nAddrLen);
FD_SET(sNew, &fdSocket);
printf("接收到连接( %s) \n", ::inet_ntoa(addrRemote.sin_addr));
}
else
{
printf(" Too much connections! \n");
continue;
}
}
else
{
char szText[256];
int nRecv = ::recv(fdSocket.fd_array[i], szText, strlen(szText), 0);
if (nRecv > 0) // ( 2)可读
{
szText[nRecv] = '\0';
printf("接收到数据: %s \n", szText);
}
else // ( 3)连接关闭、重启或者中断
{
::closesocket(fdSocket.fd_array[i]);
FD_CLR(fdSocket.fd_array[i], &fdSocket);
}
}
}
}
}
else
{
printf(" Failed select() \n");
break;
}
}
return 0;
}
3.好处
使用 select 的好处是程序能够在单个线程内同时处理多个套接字连接,这避免了阻塞模
式下的线程膨胀问题。但是,添加到 fd_set 结构的套接字数量是有限制的,默认情况下,最
大值是 FD_SETSIZE,它在 winsock2.h 文件中定义为 64。为了增加套接字数量,应用程序可
以将 FD_SETSIZE 定义为更大的值(这个定义必须在包含 winsock2.h 之前出现)。不过,自
定义的值也不能超过 Winsock 下层提供者的限制(通常是 1024)
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