利用select函数实现非阻塞式的socket accept

利用select函数实现非阻塞式的socket accept这个实现是我在阅读Superuser源码的过程中看到的。当时就在想,虽然我们知道select函数的使用方法,为什么我们在适当的地方想不起来使用它呢。看来这些好的习惯需要有意识的去养成。

select系统调用是用来让我们的程序监视多个文件句柄(file descrīptor)的状态变化的。程序会停在select这里等待,直到被监视的文件句柄有某一个或多个发生了状态改变。
select函数原型如下:
int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
函数的最后一个参数timeout显然是一个超时时间值,其类型是struct timeval *,即一个struct timeval结构的变量的指针,所以我们在程序里要申明一个struct timeval tv;然后把变量tv的地址&tv传递给select函数。struct timeval结构如下:

struct timeval {
long    tv_sec;         /* seconds */
long    tv_usec;        /* microseconds */
};
第2、3、4三个参数是一样的类型: fd_set *,即我们在程序里要申明几个fd_set类型的变量,比如rdfds, wtfds, exfds,然后把这个变量的地址&rdfds, &wtfds, &exfds 传递给select函数。这三个参数都是一个句柄的集合,第一个rdfds是用来保存这样的句柄的:当句柄的状态变成可读的时系统就会告诉select函数返回,同理第二个wtfds是指有句柄状态变成可写的时系统就会告诉select函数返回,同理第三个参数exfds是特殊情况,即句柄上有特殊情况发生时系统会告诉select函数返回。特殊情况比如对方通过一个socket句柄发来了紧急数据。而第一个参数将在下面的内容中进行分析。

如果我们程序里只想检测某个socket是否有数据可读,我们可以这样:

fd_set rdfds; /* 先申明一个 fd_set 集合来保存我们要检测的 socket句柄 */
struct timeval tv; /* 申明一个时间变量来保存时间 */
int ret; /* 保存返回值 */
FD_ZERO(&rdfds); /* 用select函数之前先把集合清零 */
FD_SET(socket, &rdfds); /* 把要检测的句柄socket加入到集合里 */
tv.tv_sec = 1;
tv.tv_usec = 500; /* 设置select等待的最大时间为1秒加500毫秒 */
ret = select(socket + 1, &rdfds, NULL, NULL, &tv); /* 检测我们上面设置到集合rdfds里的句柄是否有可读信息 */
if(ret < 0) perror("select");/* 这说明select函数出错 */
else if(ret == 0) printf("超时\n"); /* 说明在我们设定的时间值1秒加500毫秒的时间内,socket的状态没有发生变化 */
else { /* 说明等待时间还未到1秒加500毫秒,socket的状态发生了变化 */
printf("ret=%d\n", ret); /* ret这个返回值记录了发生状态变化的句柄的数目,由于我们只监视了socket这一个句柄,所以这里一定ret=1,如果同时有多个句柄发生变化返回的就是句柄的总和了 */
/* 这里我们就应该从socket这个句柄里读取数据了,因为select函数已经告诉我们这个句柄里有数据可读 */
if(FD_ISSET(socket, &rdfds)) { /* 先判断一下socket这外被监视的句柄是否真的变成可读的了 */
/* 读取socket句柄里的数据 */
recv(...);
}
}
其实一直我都不明白为什么select函数的第一个参数时socket+1呢?这次我在网上查了一下,大概可以这么理解:

Linux下select函数的第一个参数用来指定测试的文件描述符的最大值,select在一个范围n内去遍历文件描述符时,因为文件描述符是从0开始的,所以n-1了,而进行+1操作

就是为了实现n-1+1=n。好绕口啊,其实这个参数不是重点,你也可以设置为FD_SETSIZE,不过这样做会降低效率,因为遍历的socket多余了。(如果不理解就不要理解了吧,记住就可以了)。

接下来看一下su程序中如何来通过这个函数实现Socktet非阻塞等待连接的,在su.c文件中socket_accept函数实现了Socktet非阻塞等待连接

static int socket_accept(int serv_fd) {
    struct timeval tv;
    fd_set fds;
    int fd, rc;

    /* Wait 20 seconds for a connection, then give up. */
    tv.tv_sec = 20;
    tv.tv_usec = 0;
    FD_ZERO(&fds);//清空readable fd集
    FD_SET(serv_fd, &fds);//将serv_fd放入要进行测试的fds集中
    do {
        rc = select(serv_fd + 1, &fds, NULL, NULL, &tv);//使用select()函数来实现非阻塞等待连接
    } while (rc < 0 && errno == EINTR);
    if (rc < 1) {
        PLOGE("select");
        return -1;
    }
    if(FD_ISSET(serv_fd,&fds))//判断有一个描述符准备好了
	{
        fd = accept(serv_fd, NULL, NULL);//然后直接接收到fd就行了,不用阻塞在这儿等待
	}
    if (fd < 0) {
        PLOGE("accept");
        return -1;
    }

    return fd;
}



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