Linux学习笔记32——select()函数分析【转】
Select在Socket编程中还是比较重要的,可是对于初学Socket的人来说都不太爱用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,如果事件没有发生,进程或线程就被阻塞,函数不能立即返回)。可是使用Select就可以完成非阻塞(所谓非阻塞方式non- block,就是进程或线程执行此函数时不必非要等待事件的发生,一旦执行肯定返回,以返回值的不同来反映函数的执行情况,如果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,所以效率较高)方式工作的程序,它能够监视我们需要监视的文件描述符的变化情 况——读写或是异常。下面详细介绍一下!
Select的函数格式(我所说的是Unix系统下的伯克利socket编程,和windows下的有区别,一会儿说明):
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(file
descriptor),即文件句柄,这可以是我们所说的普通意义的文件,当然Unix下任何设备、管道、FIFO等都是文件形式,全部包括在内,所以毫
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集合可以通过一些宏由人为来操作,比如清空集合
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可以读写FD_ISSET(int ,fd_set* )。一会儿举例说明。
第二,struct timeval是一个大家常用的结构,用来代表时间值,有两个成员,一个是秒数,另一个是毫秒数。
具体解释select的参数:
int maxfdp是一个整数值,是指集合中所有文件描述符的范围,即所有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,可以设置不正确。
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,我们是要监视这些文件描述符的读变化的,即我们关心是否可以从这些文件中
读取数据了,如果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,如果没有可读的文件,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。可以传入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,我们是要监视这些文件描述符的写变化的,即我们关心是否可以向这些文件
中写入数据了,如果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,如果没有可写的文件,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。可以传入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,这个参数至关重要,它可以使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,一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,
不管文件描述符是否有变化,都立刻返回继续执行,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,超时时间之内有事件到来就返回了,否则在超时后不管怎样一定返回,返回值同上述。
返回值:
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
在有了select后可以写出像样的网络程序来!举个简单的例子,就是从网络上接受数据写入一个文件中。
例子:
void main()
{
int sock;
FILE *fp;
struct fd_set fds;
struct timeval timeout={,}; //select等待3秒,3秒轮询,要非阻塞就置0
char buffer[]={}; //256字节的接收缓冲区
/* 假定已经建立UDP连接,具体过程不写,简单,当然TCP也同理,主机ip和port都已经给定,要写的文件已经打开
sock=socket(...);
bind(...);
fp=fopen(...); */
while()
{
FD_ZERO(&fds); //每次循环都要清空集合,否则不能检测描述符变化
FD_SET(sock,&fds); //添加描述符
FD_SET(fp,&fds); //同上
maxfdp=sock>fp?sock+:fp+; //描述符最大值加1
switch(select(maxfdp,&fds,&fds,NULL,&timeout)) //select使用
{
case -: exit(-);break; //select错误,退出程序
case :break; //再次轮询
default:
if(FD_ISSET(sock,&fds)) //测试sock是否可读,即是否网络上有数据
{
recvfrom(sock,buffer,,.....);//接受网络数据
if(FD_ISSET(fp,&fds)) //测试文件是否可写
fwrite(fp,buffer...);//写入文件
//buffer清空;
}// end if break;
}// end switch
}//end while
}//end main
参考资料:http://cuijinbird.blogchina.com/cuijinbird/1921117.html
Part 2:
#include <sys/select.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/time.h>
int select(int nfds, //select监视的文件句柄数,视进程中打开的文件数而定,一般设为呢要监视各文件中的最大文件号加一
fd_set *readfds, //select监视的可读文件句柄集合
fd_set *writefds, //select监视的可写文件句柄集合
fd_set *errorfds, //select监视的异常文件句柄集合
struct timeval *timeout //本次select()的超时结束时间,可精确至百万分之一秒
);
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。程序员利用一组系统提供的宏在select()结束时便可判断哪一文件可读或可写。对Socket编程特别有用的就是readfds。几个相关的宏解释如下:
void FD_ZERO(fd_set *fdset); //清空fdset与所有文件句柄的联系
void FD_SET(int fd, fd_set *fdset); //建立文件句柄fd与fdset的联系
void FD_CLR(int fd, fd_set *fdset); //清除文件句柄fd与fdset的联系
int FD_ISSET(int fd, fdset *fdset); //检查fdset联系的文件句柄fd是否可读写,>0表示可读写。
(关于fd_set及相关宏的定义见/usr/include/sys/types.h)
这样,你的socket只需在有东东读的时候才读入,大致如下:
...
int sockfd;
fd_set fdR;
struct timeval timeout = ..;
...
for(;;) {
FD_ZERO(&fdR);
FD_SET(sockfd, &fdR);
switch (select(sockfd + , &fdR, NULL, &timeout)) {
case -:
error handled by u;
case :
timeout hanled by u;
default:
if (FD_ISSET(sockfd)) {
now u read or recv something;
/* if sockfd is father and
server socket, u can now
accept() */
}
}
}
所以一个FD_ISSET(sockfd)就相当通知了sockfd可读。 至于struct timeval在此的功能,请man select。不同的timeval设置 使使select()表现出超时结束、无超时阻塞和轮询三种特性。由于 timeval可精确至百万分之一秒,所以Windows的SetTimer()根本不算 什么。你可以用select()做一个超级时钟。
FD_ACCEPT的实现?依然如上,因为客户方socket请求连接时,会发送连接请求报文,此时select()当然会结束,FD_ISSET(sockfd)当然大于零,因为有报文可读嘛!至于这方面的应用,主要在于服务方的父 Socket,你若不喜欢主动accept(),可改为如上机制来accept()。
讨论关于利用select()检测对方Socket关闭的问题:
仍然是本地Socket有东东可读,因为对方Socket关闭时,会发一个关闭连接通知报文,会马上被select()检测到的。关于TCP的连接(三次握手)和关闭(二次握手)机制,敬请参考有关TCP/IP的书籍。
不知是什么原因,UNIX好象没有提供通知进程关于Socket或Pipe对方关闭的信号,也可能是cpu所知有限。总之,当对方关闭,一执行recv()或read(),马上回返回-1,此时全局变量errno的值是115,相应的sys_errlist[errno] 为"Connect refused"(请参考/usr/include/sys/errno.h)。所以,在上篇的for(;;)...select()程序块中,当有东西可读时,一定要检查recv()或read()的返回值,返回-1时要作出关断本地Socket的处理,否则select()会一直认为有东西读,其结果曾几令cpu伤心欲断针脚。不信你可以试试:不检查recv()返回结果,且将收到的东东(实际没收到)写至标准输出...在有名管道的编程中也有类似问题出现。具体处理详见拙作:发布一个有用的Socket客户方原码。
至于主动写Socket时对方突然关闭的处理则可以简单地捕捉信号SIGPIPE并作出相应关断本地Socket等等的处理。SIGPIPE的解释是:写入无读者方的管道。在此不作赘述,请详man signal。
以上是cpu在作tcp/ip数据传输实验积累的经验,若有错漏,请狂炮击之。
补充关于select在异步(非阻塞)connect中的应用,刚开始搞socket编程的时候,我一直都用阻塞式的connect,非阻塞connect的问题是由于当时搞proxy scan而提出的呵呵。通过在网上与网友们的交流及查找相关FAQ,总算知道了怎么解决这一问题.同样用select可以很好地解决这一问题.大致过程是这样的:
1.将打开的socket设为非阻塞的,可以用fcntl(socket, F_SETFL, O_NDELAY)完成(有的系统用FNEDLAY也可).
2.发connect调用,这时返回-1,但是errno被设为EINPROGRESS,意即connect仍旧在进行还没有完成.
3.将打开的socket设进被监视的可写(注意不是可读)文件集合用select进行监视, 如果可写,用getsockopt(socket, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &error, sizeof(int));
来得到error的值,如果为零,则connect成功.
在许多unix版本的proxyscan程序你都可以看到类似的过程,另外在solaris精华区->编程技巧中有一个通用的带超时参数的connect模块.
Linux学习笔记32——select()函数分析【转】的更多相关文章
- Linux学习笔记16——wait函数
wait函数的定义如下: #include <sys/types.h> #include <sys/wait.h> pid_t wait(int *stat_loc); wai ...
- C++学习笔记32 断言函数
首先,让我们来看看百度百科上"断言函数"定义说明: 1定义fr=aladdin#" class="nslog:1019" title="编辑 ...
- Linux 学习笔记之 --- select 与 poll 事件模型详解
select 与 poll 工作原理: 1.select 主要是采用轮询的方式来实现对就绪的 fd 处理: 2.poll 和 select 基本相同,主要不同在于 poll 没有对 fd 数量 ...
- SAS学习笔记32 select语句
- Linux 学习笔记
Linux学习笔记 请切换web视图查看,表格比较大,方法:视图>>web板式视图 博客园不能粘贴图片吗 http://wenku.baidu.com/view/bda1c3067fd53 ...
- OpenCV 学习笔记03 findContours函数
opencv-python 4.0.1 1 函数释义 词义:发现轮廓! 从二进制图像中查找轮廓(Finds contours in a binary image):轮廓是形状分析和物体检测和识别的 ...
- jQuery源代码学习笔记_工具函数_noop/error/now/trim
jQuery源代码学习笔记_工具函数_noop/error/now/trim jquery提供了一系列的工具函数,用于支持其运行,今天主要分析noop/error/now/trim这4个函数: 1.n ...
- [转帖]Linux学习笔记之rpm包管理功能全解
Linux学习笔记之rpm包管理功能全解 https://www.cnblogs.com/JetpropelledSnake/p/11177277.html rpm 的管理命令 之前学习过 yum 的 ...
- IOS学习笔记06---C语言函数
IOS学习笔记06---C语言函数 -------------------------------------------- qq交流群:创梦技术交流群:251572072 ...
随机推荐
- Entity Framework 的事务 DbTransaction
事务代码实现如下: public static void Transaction() { myitEntities entity = null; DbTransaction tran = null; ...
- ASP.NET缓存 Cache
缓存介绍 如果每次进入页面的时候都查询数据库生成页面内容的话,如果访问量非常大,则网站性能会非常差,而如果只有第一次访问的时候才查询数据库生成页面内容,以后都直接输出内容,则能提高系统性能,这样无论多 ...
- css按钮自适应
原理:利用a标签和i标签各自一个背景组合成为按钮,达到自适应. <!DOCTYPE html> <html> <head> <meta charset=&qu ...
- mac中的xampp配置xdebug
[xdebug] zend_extension=/Applications/XAMPP/xamppfiles/lib/php/extensions/no-debug-non-zts-20121212/ ...
- js 小数格式化函数
直接上代码,参数number为待格式化整数或小数,fix是要保留有效位数,过亿以亿结尾,过万以万结尾,toFixed函数记得,免得再查 function shorten_number (number, ...
- C语言面向对象的简便方法
都知道C语言是面向过程的,但是现在软件规模越来越大,通过面向对象的方式可以简化开发.业余时间想了个简单的方法,在C中使用一部分面向对象的基本功能.由于C语言自身的限制,并不完善,只能将就用,聊胜于无, ...
- JS单元测试框架:QUnit
QUnit:jQuery的单元测试框架,但不仅限于jQuery(从这个工具不需要引用jquery.js可以看出) index.html <!-- 官网 http://qunitjs.com/ - ...
- linux JAVA JDK环境配置
export JAVA_HOME=/usr/local/jdk1.7.0_45export JRE_HOME=/usr/local/jdk1.7.0_45/jreexport CLASSPATH=.: ...
- LightOj_1408 Batting Practice
题目链接 题意: 击球训练中, 你击中一个球的概率为p,连续击中k1个球, 或者连续击空k2个球, 则训练结束. 求结束训练所击球次数的期望. 思路: 设f[x]为连续击中x个球, 距离结束训练所需要 ...
- 教你在你的应用程序中扩展使用dynamic类型
教你在你的应用程序中扩展使用dynamic类型 相信大家在开发中经常会接触到mvc中的ViewBag,有心的同学会,发现这就是一个dynamic类型,查看源码一谈究竟,本文也是根据dynamic来扩展 ...