網絡編程中I/O複用select的用法

注：本文對select函數、相關參數及結構體不做解釋

select使用流程圖

注：沒有寫socket流程

在網絡編程中需要添加的代碼行以及意義

1.定義select相關變量

	int listenfd,connfd,i;
	/*套接字描述符/鏈接描述符（錄入環節）/變量*/	

	int nread,maxfd,maxi,sockfd;
	/*就緒數/最大鏈接描述符/用於記錄鏈接描述符數組當前最大使用的下標，減少無用的遍歷/
		鏈接描述符（區別在於此處用於I/O複用的遍歷環節）*/
	
	int client[FD_SETSIZE];
	/*存放錄入的鏈接描述符*/
	
	fd_set allest,rset;
	/*文件集合描述符:所有集合/就緒可讀集合*/

2.select相關變量的相關數據初始化

	maxfd = listenfd; 
	/*初始化最大鏈接描述符，*/
	maxi = -1;
	for (i = 0; i < FD_SETSIZE; i++) client[i] = -1;
	FD_ZERO(&allest);
	/*清空allset描述符集*/
	FD_SET(listenfd, &allest);
	 /*將監聽描述符加到allset中*/

3.select 監視可讀事件

	rset = allest;
	nread = select(maxfd+1, &rset, NULL, NULL, NULL);
		/*調用select 監視可讀事件*/

4.新的鏈接描述符放入數組和描述符集

	if (FD_ISSET(listenfd, &rset))
	/*判斷服務器端套接字中是否有變化（是否有新的鏈接）*/
	{
		cliaddr_lin = sizeof(cliaddr);
		connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &cliaddr_lin);
		for (i = 0; i < FD_SETSIZE; i++)
		{
			if (client[i] < 0)
			{
				client[i] = connfd;
/				/*新的鏈接描述符放入數組*/
				break;
			}
		}
		FD_SET(connfd, &allest);
		 /* 將來自客戶的連接connfd加入描述符集 */
		if (connfd > maxfd) maxfd = connfd;
		/*新的鏈接描述符*/
		if (i > maxi) maxi = i;
		if (--nread == 0) continue;
	}

5.批處理可讀鏈接描述符

for (i = 0; i <= maxi; i++)
{
	if ((sockfd = client[i]) < 0) continue;
	if (FD_ISSET(sockfd, &rset))
	{
		if ((n = read (sockfd, buf, MAXLIN)) == 0)
		{
			close(sockfd);
			FD_CLR(sockfd, &allest);
			client[i] = -1;
		}else
		{
			if (n < 0) perror("read:");
			if (n > 0) write(sockfd, buf, n);
		}
	if (--nread == 0) break;
	}
}

例程

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>

#define LINK_NUMBER 20
#define SERV_PORT 8000
#define MAXLIN 100

int main(int argc, char const *argv[])
{
	int listenfd,connfd,i;
	int nread,maxfd,maxi,sockfd;
	int client[FD_SETSIZE];
	ssize_t n;
	fd_set allest,rset;
	socklen_t cliaddr_lin;
	struct sockaddr_in servaddr,cliaddr;
	char buf[MAXLIN],str[INET_ADDRSTRLEN];

	listenfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);

	bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
	servaddr.sin_family = AF_INET;
	servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
	servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);

	bind(listenfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));

	listen(listenfd,LINK_NUMBER);

	maxfd = listenfd;
	maxi = -1;
	for (i = 0; i < FD_SETSIZE; i++) client[i] = -1;
	FD_ZERO(&allest);
	FD_SET(listenfd, &allest);

	while(1)
	{
		rset = allest;
		nread = select(maxfd+1, &rset, NULL, NULL, NULL);
		if (nread < 0)
		{
			perror("select error:");
			break;
		}

		if (FD_ISSET(listenfd, &rset))
		{
			cliaddr_lin = sizeof(cliaddr);
			connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &cliaddr_lin);

			printf("received from %s at PORT %d\n",
			       inet_ntop(AF_INET, &cliaddr.sin_addr, str, sizeof(str)),
			       ntohs(cliaddr.sin_port));

			for (i = 0; i < FD_SETSIZE; i++)
			{
				if (client[i] < 0)
				{
					client[i] = connfd;
					break;
				}
			}
			if (i == FD_SETSIZE)
			{
				perror("too many clients");
				exit(1);
			}
			FD_SET(connfd, &allest);
			if (connfd > maxfd) maxfd = connfd;
			if (i > maxi) maxi = i;
			if (--nread == 0) continue;	
		}

		for (i = 0; i <= maxi; i++)
		{
			if ((sockfd = client[i]) < 0) continue;

			if (FD_ISSET(sockfd, &rset))
			{
				if ((n = read (sockfd, buf, MAXLIN)) == 0)
				{
					close(sockfd);
					FD_CLR(sockfd, &allest);
					client[i] = -1;
				}else
				{
					if (n < 0)
					{
						perror("read:");
					}
					if (n > 0)
					{
						write(sockfd, buf, n);
					}
	
				}
			
				if (--nread == 0) break;
			}
		}
		/*socket*/
		/*while(1)
		{
			if((n = read(connfd,buf,MAXLIN)) <= 0) 
			{
				printf("err" );
				break;
			}

			printf("received from %s at PORT %d::%s\n",
			       inet_ntop(AF_INET, &cliaddr.sin_addr, str, sizeof(str)),
			       ntohs(cliaddr.sin_port),buf);

			write(connfd,buf,n);
		}
		close(connfd);*/
	}

	return 0;
}

參考文獻及博客

Linux聊天室項目 – ChatRome（select實現）
Linux I/O複用之select函數詳解
unix網絡編程第二版