select模型详解
转载： http://www.360doc.com/content/13/1017/17/14269736_322160038.shtml
讲一下套接字模式和套接字I/O模型的区别。先说明一下，只针对Winsock，如果你要骨头里挑鸡蛋把UNIX下的套接字概念来往这里套，那就不关我的事。
套接字模式：阻塞套接字和非阻塞套接字。或者叫同步套接字和异步套接字。
套接字模型：描述如何对套接字的I/O行为进行管理。
Winsock提供的I/O模型一共有五种：
select,WSAAsyncSelect,WSAEventSelect,Overlapped,Completion。今天先讲解select。
1：select模型（选择模型）
先看一下下面的这句代码：
int iResult = recv(s, buffer,1024);
这 是用来接收数据的，在默认的阻塞模式下的套接字里，recv会阻塞在那里，直到套接字连接上有数据可读，把数据读到buffer里后recv函数才会返 回，不然就会一直阻塞在那里。在单线程的程序里出现这种情况会导致主线程（单线程程序里只有一个默认的主线程）被阻塞,这样整个程序被锁死在这里，如果永 远没数据发送过来，那么程序就会被永远锁死。这个问题可以用多线程解决，但是在有多个套接字连接的情况下，这不是一个好的选择，扩展性很差。Select 模型就是为了解决这个问题而出现的。
再看代码：
int iResult = ioctlsocket(s, FIOBIO, (unsigned long *)&ul);
iResult = recv(s, buffer,1024);
这 一次recv的调用不管套接字连接上有没有数据可以接收都会马上返回。原因就在于我们用ioctlsocket把套接字设置为非阻塞模式了。不过你跟踪一 下就会发现，在没有数据的情况下，recv确实是马上返回了，但是也返回了一个错误：WSAEWOULDBLOCK，意思就是请求的操作没有成功完成。看 到这里很多人可能会说，那么就重复调用recv并检查返回值，直到成功为止，但是这样做效率很成问题，开销太大。
感谢天才的微软工程师吧，他们给我们提供了好的解决办法。
先看看select函数
int select(
int nfds,
fd_set FAR *readfds,
fd_set FAR *writefds,
fd_set FAR *exceptfds,
const struct timeval FAR *timeout
);
第一个参数不要管，会被系统忽略的。第二个参数是用来检查套接字可读性，也就说检查套接字上是否有数据可读，同样，第三个参数用来检查数据是否可以发出。最后一个是检查是否有带外数据可读取。
参数详细的意思请去看MSDN，这里限于篇幅不详细解释了。
最后一个参数是用来设置select等待多久的，是个结构：
struct timeval {
long tv_sec; // seconds
long tv_usec; // and microseconds
};
如果将这个结构设置为(0,0)，那么select函数会马上返回。
说了这么久，select的作用到底是什么？
他的作用就是：防止在在阻塞模式的套接字里被锁死，避免在非阻塞套接字里重复检查WSAEWOULDBLOCK错误。
他的工作流程如下：
1：用FD_ZERO宏来初始化我们感兴趣的fd_set，也就是select函数的第二三四个参数。
2：用FD_SET宏来将套接字句柄分配给相应的fd_set。
3：调用select函数。
4： 用FD_ISSET对套接字句柄进行检查，如果我们所关注的那个套接字句柄仍然在开始分配的那个fd_set里，那么说明马上可以进行相应的IO操作。比 如一个分配给select第一个参数的套接字句柄在select返回后仍然在select第一个参数的fd_set里，那么说明当前数据已经来了，马上可 以读取成功而不会被阻塞。
下面给出一个简单的select模型的服务端套接字。
#include “iostream.h”
#include “winsock2.h”
#include “windows.h”
#define InternetAddr "127.0.0.1"
#define iPort 5055
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
void main()
{
WSADATA wsa;
WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsa);
SOCKET fdServer = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
struct sockaddr_in server;
server.sin_family = AF_INET;
server.sin_addr.s_addr = inet_addr(InternetAddr);
server.sin_port = htons(iPort);
int ret = bind(fdServer, (sockaddr*)&server, sizeof(server));
ret = listen(fdServer, 4);
SOCKET AcceptSocket;
fd_set fdread;
timeval tv;
int nSize;
while(1)
{
FD_ZERO(&fdread);//初始化fd_set
FD_SET(fdServer, &fdread);//分配套接字句柄到相应的fd_set
tv.tv_sec = 2;//这里我们打算让select等待两秒后返回，避免被锁死，也避免马上返回
tv.tv_usec = 0;
select(0, &fdread, NULL, NULL, &tv);
nSize = sizeof(server);
if (FD_ISSET(fdServer, &fdread))//如果套接字句柄还在fd_set里，说明客户端已经有connect的请求发过来了，马上可以accept成功
{
AcceptSocket = accept(fdServer,( sockaddr*) &server, &nSize);
break;
}
else//还没有客户端的connect请求，我们可以去做别的事，避免像没有用select方式的阻塞套接字程序被锁死的情况，如果没用select,当程序运行到accept的时候客户端恰好没有connect请求，那么程序就会被锁死，做不了任何事情
{
//do something
::MessageBox(NULL, "waiting", "recv", MB_ICONINFORMATION);//别的事做完后，继续去检查是否有客户端连接请求
}
}
char buffer[128];
ZeroMemory(buffer, 128);
ret = recv(AcceptSocket,buffer,128,0);//这里同样可以用select，用法和上面一样
::MessageBox(NULL, buffer, "recv", MB_ICONINFORMATION);
closesocket(AcceptSocket);
WSACleanup();
return;
}
FD_CLR(s,*set):从set中删除套接字s
FD_ISSET(s,*set):检查s是否set集合的一名成员,
FD_SET(s,*set)：将套接字s加入到set集
FD_ZERO(*set):清空set集合。
下面是一个基于select模型的服务器例子，可管理多个客户端连接：
// Selecterver.cpp : Defines the entry point for the console application.
//
#include "stdafx.h"
#include
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
#define PORT 1688
//Initilize the listen socket
bool InitAndListen(SOCKET &sListen)
{
WSADATA wsaData;
sockaddr_in local;
WORD version=MAKEWORD(2,0);
int ret=WSAStartup(version,&wsaData);
if(ret != 0)
{
printf("WASStarup failed\n");
return 0;
}
local.sin_family=AF_INET;
local.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;
local.sin_port=htons((u_short)PORT);
//Initial socket
sListen=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
if(sListen == INVALID_SOCKET)
{
printf("Initial socket failed\n");
return 0;
}
//Bind socket
if(bind(sListen,(sockaddr*)&local,sizeof(local))!=0)
{
printf("Bind socket failed\n");
return 0;
}
if(listen(sListen,10)!=0) //Listen socket
{
printf("Listen socket failed");
return 0;
}
return 1;
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
SOCKET sListen;
if(InitAndListen(sListen) == 0)
{
return 0;
}
printf("Server wait for client connect...\n");
fd_set fdSocket;
FD_ZERO(&fdSocket);
FD_SET(sListen,&fdSocket); //Add the listen socket to FD_set : fdSocket
while (true)
{
//assign the fdSocket to fdRead to select
fd_set fdRead = fdSocket;
int nRet = select(NULL,&fdRead,NULL,NULL,NULL);
if (nRet <= 0)
{
printf("select failed\n");
break;
}
for(int i=0;i<(int)fdSocket.fd_count;i++)
{
//check whether the socket is set
if(FD_ISSET(fdSocket.fd_array[i],&fdRead))
{
//New connect come
if(fdSocket.fd_array[i] == sListen)
{
sockaddr_in addrRemote;
int nAddrLen=sizeof(addrRemote);
SOCKET sNew=::accept(sListen,(sockaddr*)&addrRemote,&nAddrLen);
FD_SET(sNew,&fdSocket);//Put it to fdSocket sets
printf("Client %s connected\n",inet_ntoa(addrRemote.sin_addr));
}
else
{
char buffer[1024];
memset(buffer,0,1024);
int nRecev = recv(fdSocket.fd_array[i],buffer,1024,0);
if (nRecev > 0)
{
printf("Received Client Msg:%s\n",buffer);
//echo back
send(fdSocket.fd_array[i],buffer,strlen(buffer),0);
}
else
{
//Close the socket and clear from the sets
closesocket(fdSocket.fd_array[i]);
FD_CLR(fdSocket.fd_array[i],&fdSocket);
}
}
}
}
}
return 0;
} Select模型的 单服务器多客户端示范代码
#include
#include
#include
using namespace std;
int main(){
WORD version = MAKEWORD(2,2);
WSADATA wsaData;
SOCKET listenSocket;
SOCKET acceptSocket;
SOCKET clientSocket[FD_SETSIZE];
int static index = 0;
DWORD block = 1L;
FD_SET ReadSet;
//加载SOCKET库
int f = WSAStartup(version,&wsaData);
if (f != 0){
cout<<"加载Winsock 库错误！ 错误号："< 下面这段代码与上面所述的While(True)部分基本一致,但我本人感觉下面的方法更好.
while(true)
{
fd_set fdRead=fdSocket;
if (::select(0,&fdSocket,NULL,NULL,NULL)==SOCKET_ERROR)
{
continue;
}
else
{
TRACE("Wait somebody % i\n ",fdSocket.fd_count);
for(int i=0;i<(int)fdSocket.fd_count;i++)
{
if(FD_ISSET( fdSocket.fd_array[i], &fdSocket))
{
if(fdSocket.fd_array[i]==sListen)
{
CString strIP;
sockaddr_in addrRemote;
int nAddrLen=sizeof(addrRemote);
SOCKET sNew=::accept(sListen,(sockaddr*)&addrRemote,&nAddrLen);
FD_SET(sNew,&fdSocket);
strIP.Format( "%s",inet_ntoa(addrRemote.sin_addr) );
TRACE("NEW COME %s\n",strIP);
}//end if ==slisten
else
{
int nRecev=::recv(fdSocket.fd_array[i],(char*)&recvPacket,sizeof(recvPacket),0);
if (nRecev>0)
{
TRACE("recv msg %s\n",recvPacket);
}
else
{
::closesocket(fdSocket.fd_array[i]);
FD_CLR(fdSocket.fd_array[i],&fdSocket);
}
}
}
}
}
}
return 0;