一.關於I/O
要提高網絡服務服務器，提高I/O性能，本質上是在提高“等”的比重，“等”的比重趨於零，性能越好，而I/O中爲了減少等的比重，可以讓I/O一次等多個文件描述符，即I/O模型中的多路複用模型，本文則討論的是多路複用之select模型
二.select函數
1.select函數的作用
系統提供select函數來實現多路複用輸入/輸出模型。select系統調用是用來讓我們的程序監視多個文件句柄的狀態變化。程序會在select那裏以timeout的形式等待，直到被監視的文件句柄有一個或者多個發生了改變。（關於文件句柄其實就是一個整數，我們最熟悉的句柄是0，1，2三個0是標準輸入流，1是標準輸出流，2是標準錯誤輸出。0，1，2對應的FILE*結構的表示就是stdin，stdout，stderr。）
2.select函數的參數
- 參數nfds就是需要監視的最大文件描述符值+1
- 參數rdset，wrset，exset分別對應於需要檢測的可讀文件描述符的集合，可寫文件描述符的集合和異常文件描述符的集合。
參數timeout爲結構體timeval，用來設置select()的等待時
- timeout爲NULL ，則表示select將一直被阻塞，直到某個文件描述符上發生了事件。
- 爲0，則表示僅僅檢測文件描述符集合的狀態，然後立即返回，並不等待外部事件發生
- 爲自己設定的特定的時間值，表示如果在自己指定的時間內沒有事件發生，select將超時返回。
函數返回值
- 執行成功則返回 文件描述詞狀態已經改變的個數。
- 如果返回0則表示在文件描述詞改變之前已經超過timeout的時間，沒有返回。
- 返回-1則表示有錯誤發生。
三.自己實現myselect服務器
1.所用到的函數及宏
FD_CLR(int fd,fd _set* set):用來清除描述詞組set中相關fd的位。FD_ISSET(int fd,fd _set* set):用來測試描述詞組set的相關fd的位是否爲真FD_SET(int fd,fd _set* set):用來設置描述詞組set的相關fd的位FD_ZERO(fd _set* set):用來清除描述詞組set的全部位
select服務器端（支持讀和寫）
#include<stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/time.h>
#include <unistd.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<netinet/in.h>
#include<string.h>
int fds_array[sizeof(fd_set)*8];//用數組的元素來標記對應的位的文件描述符是否有事件發生 有則置1
static void* Usage(const char* proc)
{
printf("Usage:%s[local_ip][local_port]\n",proc);
}
int starup(const char* ip,int port)
{
int sock = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
if(sock < 0)
{
perror("socket");
return 1;
}
struct sockaddr_in local;
local.sin_family = AF_INET;
local.sin_port = htons(port);
local.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);
int b=bind(sock,(struct sockaddr*)&local,sizeof(local));
if(b<0)
{
perror("bind");
return 2;
}
if(listen(sock,10)<0)
{
perror("listen");
return 3;
}
return sock;
}
int main(int argc, char* argv[])
{
if(argc != 3)
{
Usage(argv[0]);
return 4;
}
int listen_sock = starup(argv[1],atoi(argv[2]));
fd_set rfds;
fd_set wfds;
FD_ZERO(&rfds);
FD_ZERO(&wfds);
int i=0;
int num = sizeof(fds_array)/sizeof(fds_array[0]);
for(; i<num; ++i)//給數組的所有標誌位均置爲-1
{
fds_array[i] = -1;
}
fds_array[0] = listen_sock;
while(1)
{
int maxfd = -1;
for(i=0; i<num; i++)
{
if(fds_array[i]==-1)
{
continue;
}
FD_SET(fds_array[i],&rfds);
FD_SET(fds_array[i],&wfds);
if(maxfd<fds_array[i])
{
maxfd = fds_array[i];
}
}
switch(select(maxfd+1,&rfds,&wfds,NULL,NULL))
{
case 0:
printf("timeout...\n");
break;
case -1:
perror("select");
break;
default:
{ ///at least one read event ready
for(i=0; i<num; i++)
{
struct sockaddr_in client;
socklen_t len = sizeof(client);
if(fds_array[i]<0)
{
continue;
}
if(i==0 && FD_ISSET(listen_sock,&rfds))//listen_sock文件描述符有事件發生
{
int new_sock = accept(listen_sock,\
(struct sockaddr*)&client,&len);
if(new_sock<0)
{
perror("accept");
continue;
}
printf("get a client [%s:%d]\n",inet_ntoa(client.sin_addr),ntohs(client.sin_port));
int j=0;
for(;j<num; j++)
{
if(fds_array[j]<0)
{
break;
}
}
if(j==num)
{
printf("fd_set full\n");
close(new_sock);
}
else
{
fds_array[j] = new_sock;
}
}
else if(i!=0 &&( FD_ISSET(fds_array[i],&rfds)||(FD_ISSET(fds_array[i],&wfds))))//普通文件描述符有事件發生
{
char buf[1024];
if(FD_ISSET(fds_array[i],&rfds))//有讀的事件發生
{
// char buf[1024];
ssize_t s= read(fds_array[i],buf,sizeof(buf)-1);
if(s>0)
{
buf[s]=0;
printf("client#%s\n",buf);
if(FD_ISSET(fds_array[i],&wfds))//有寫的事件發生
{
printf("please enter:");
fflush(stdout);
ssize_t r = read(0,buf,sizeof(buf)-1);
if(r>0)
{
buf[r] = 0;
ssize_t w = write(fds_array[i],buf,strlen(buf));
if(w>0)
{
buf[w] = 0;
printf("server echo:%s\n",buf);
}
else if(w==0)
{
printf("no data enter\n");
close(fds_array[i]);
fds_array[i] = -1;
}
else
{
printf("server error\n");
close(fds_array[i]);
fds_array[i] = -1;
}
}
}
}
else if(s==0)
{
printf("client is quit\n");
close(fds_array[i]);
fds_array[i] = -1;
}
else
{
printf("client error\n");
close(fds_array[i]);
fds_array[i] = -1;
}
}
}
else{
}
}
}
break;
}
}
}
運行結果圖：
服務器端：
客戶端：
客戶端（普通版本）
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include<sys/types.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<string.h>
#include<fcntl.h>
#include<unistd.h>
static void* Usage(const char* proc)
{
printf("Usage:%s[local_ip][local_port]\n",proc);
}
int main(int argc,char* argv[])
{
if(argc != 3)
{
Usage(argv[0]);
return 1;
}
int sock = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
if(sock < 0 )
{
perror("socket");
exit(2);
}
struct sockaddr_in server_sock;
server_sock.sin_family = AF_INET;
server_sock.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
server_sock.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
if(connect(sock,(struct sockaddr*)&server_sock,sizeof(server_sock))<0)
{
printf("connect failed ");
exit(3);
}
printf("connect success\n");
char buf[1024];
while(1)
{
printf("Please Enter#");
fflush(stdout);
ssize_t s=read(0,buf,sizeof(buf)-1);
if(s>0)
{
buf[s-1]=0;
write(sock,buf,strlen(buf));
ssize_t s = read(sock,buf,sizeof(buf)-1);
if(s>0)
{
buf[s] = 0;
printf("server ehco:%s\n ",buf);
}
}
}
return 0;
}
結果圖：
服務器端：
客戶端
