Socket编程中select()的妙用

Socket编程中select()的妙用发信站: 华南网木棉站 (Tue Aug  4 15:43:41 1998), 转信 【 原文由 cpu 所发表 】  用过 WinSock API 网友们知道：WinSock 编程中有一很方便的地方便是其 息驱动机制，不管是底层 API 的 WSAAsyncSelect() 还是 MFC 的异步Socket类： CAsyncSocket，都提供了诸如 FD_ACCEPT、FD_READ、FD_CLOSE 之类的消息 供编程人员捕捉并处理。FD_ACCEPT 通知进程有客户方Socket请求连接， FD_READ通知进程本地Socket有东东可读，FD_CLOSE通知进程对方Socket已 关闭。那么，BSD Socket 是不是真的相形见拙呢？  非也！ 'cause cpu love unix so.  BSD UNIX中有一系统调用芳名select()完全可以提供类似的消息驱动机制。 cpu郑重宣布：WinSock的WSAAsyncSeclet()不过是此select()的fork版！  bill也是fork出来的嘛，xixi.  select()的机制中提供一fd_set的数据结构，实际上是一long类型的数组， 每一个数组元素都能与一打开的文件句柄（不管是Socket句柄,还是其他 文件或命名管道或设备句柄）建立联系，建立联系的工作由程序员完成， 当调用select()时，由内核根据IO状态修改fd_set的内容，由此来通知执 行了select()的进程哪一Socket或文件可读，下面具体解释：  #include  <sys/types.h> #include  <sys/times.h> #include  <sys/select.h>  int select(nfds, readfds, writefds, exceptfds, timeout) int nfds; fd_set *readfds, *writefds, *exceptfds; struct timeval *timeout;  ndfs：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。 readfds：select监视的可读文件句柄集合。 writefds: select监视的可写文件句柄集合。 exceptfds：select监视的异常文件句柄集合。 timeout：本次select()的超时结束时间。（见/usr/sys/select.h，         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。 几只相关的宏解释如下：  FD_ZERO(fd_set *fdset)：清空fdset与所有文件句柄的联系。 FD_SET(int fd, fd_set *fdset)：建立文件句柄fd与fdset的联系。 FD_CLR(int fd, fd_set *fdset)：清除文件句柄fd与fdset的联系。 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 + 1, &fdR, NULL, &timeout)) {                 case -1:                         error handled by u;                 case 0:                         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()。  至于FD_CLOSE的实现及处理，颇费了一堆cpu处理时间，未完待续。  -- 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。  唉，昨天在hacker区被一帮孙子轰得差点儿没短路。ren cpu(奔腾的心) z80  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. 

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