一、
int select(int fds,fd_set *readfds,fd_set * writefds,fd_set * exceptfds,struct timeval * timeout);
select 监管多个I/O,检测遍历[0,fds)的描述符,select实现的服务器称为并发(非并行)服务器,多核cpu才有并行
可同时检测标准出入和网络端口事件,不会因为阻塞在标准输入而无法处理网络数据
二、
可读:可读事件产生的4种情况(前三种)
套接口缓冲区有数据可读;
连接的读一半关闭,即接收到,读操作将返回0,通知select
如果是监听套接口(服务器),已完成连接队列不为空时;
套接口上发生一个错误待处理,错误可以通过getsockopt指定SO_ERROR选项来获取
可写:(第一种)
套接口发送缓冲区有空间容纳数据(不断产生)
连接的写一半关闭。对方关闭,不会发送数据过来,可以发送数据。第一次发送write,收到RST段。再次调用会产生SIGPIPE信号
套接口上发生一个错误待处理,错误可以通过getsockopt指定SO_ERROR选项来获取
异常:
套接口存在带外数据。
利用select改进回射服务器程序:
如图所示:fd最多FD_SETSIZE个,fd=3(listenfd)放进rset。接下来若监听套接口产生事件,那么建立连接,将conn放入rset中。同时更新maxfd。
服务器端改进:一个进程
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<errno.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<signal.h>
#include<sys/wait.h>
#define ERR_EXIT(m)
do
{
perror(m);
exit(EXIT_FAILURE);
}while(0)
ssize_t readn(int fd,void *buf,size_t count)
{
size_t nleft=count;
ssize_t nread;
char *bufp=(char*)buf;
while(nleft>0)
{
if((nread=read(fd,bufp,nleft))<0)
{
if(errno==EINTR)
continue;
else
return -1;
}
else if(nread==0)
return (count-nleft);
bufp+=nread;
nleft-=nread;
}
return count;
}
ssize_t writen(int fd, const void *buf, size_t count)
{
size_t nleft=count;
ssize_t nwritten;
char *bufp=(char*)buf;
while(nleft>0)
{
if((nwritten=write(fd,bufp,nleft))<=0)
{
if(errno==EINTR)
continue;
return -1;
}else if(nwritten==0)
continue;
bufp+=nwritten;
nleft-=nwritten;
}
return count;
}
ssize_t recv_peek(int sockfd,void *buf,size_t len)
{
while(1)
{
int ret=recv(sockfd,buf,len,MSG_PEEK);//从sockfd读取内容到buf,但不去清空sockfd,偷窥
if(ret==-1&&errno==EINTR)
continue;
return ret;
}
}
//偷窥方案实现readline避免一次读取一个字符
ssize_t readline(int sockfd,void * buf,size_t maxline)
{
int ret;
int nread;
size_t nleft=maxline;
char *bufp=(char*)buf;
while(1)
{
ret=recv_peek(sockfd,bufp,nleft);//不清除sockfd,只是窥看
if(ret<0)
return ret;
else if(ret==0)
return ret;
nread=ret;
int i;
for(i=0;i<nread;i++)
{
if(bufp[i]=='
')
{
ret=readn(sockfd,bufp,i+1);//读出sockfd中的一行并且清空
if(ret!=i+1)
exit(EXIT_FAILURE);
return ret;
}
}
if(nread>nleft)
exit(EXIT_FAILURE);
nleft-=nread;
ret=readn(sockfd,bufp,nread);
if(ret!=nread)
exit(EXIT_FAILURE);
bufp+=nread;//移动指针继续窥看
}
return -1;
}
void handle_sigchld(int sig)
{
while(waitpid(-1,NULL, WNOHANG)>0)
;
}
int main(void)
{
signal(SIGCHLD,handle_sigchld);
int listenfd;
if((listenfd=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP))<0)
ERR_EXIT("socket error");
//if((listenfd=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0))<0)
//本地协议地址赋给一个套接字
struct sockaddr_in servaddr;
memset(&servaddr,0,sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family=AF_INET;
servaddr.sin_port=htons(5188);
servaddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);//表示本机地址
//开启地址重复使用,关闭服务器再打开不用等待TIME_WAIT
int on=1;
if(setsockopt(listenfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&on,sizeof(on))<0)
ERR_EXIT("setsockopt error");
//绑定本地套接字
if(bind(listenfd,(struct sockaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr))<0)
ERR_EXIT("bind error");
if(listen(listenfd,SOMAXCONN)<0)//设置监听套接字(被动套接字)
ERR_EXIT("listen error");
struct sockaddr_in peeraddr;//对方套接字地址
socklen_t peerlen;
/*
pid_t pid;
while(1){
if((conn=accept(listenfd,(struct sockaddr*)&peeraddr,&peerlen))<0)
ERR_EXIT("accept error");
//连接好之后就构成连接,端口是客户端的。peeraddr是对端
printf("ip=%s port=%d
",inet_ntoa(peeraddr.sin_addr),ntohs(peeraddr.sin_port));
pid=fork();
if(pid==-1)
ERR_EXIT("fork");
if(pid==0){
close(listenfd);
echo_srv(conn);
//某个客户端关闭,结束该子进程,否则子进程也去接受连接
//虽然结束了exit退出,但是内核还保留了其信息,父进程并未为其收尸。
exit(EXIT_SUCCESS);
}else close(conn);
}
*/
int client[FD_SETSIZE];//select最大文件描述符,用来保存已连接文件描述符。单进程时conn只有一个。
int i=0;
for(i=0;i<FD_SETSIZE;i++)
{
client[i]=-1;
}
int conn;//已连接套接字(主动套接字)
int nready;
int maxi=0;//最大不空闲位置
int maxfd=listenfd;
fd_set rset,allset;
FD_ZERO(&rset);
FD_ZERO(&allset);
FD_SET(listenfd,&allset);
while(1)
{
rset=allset;
//accept建立连接,套接口就有数据可读
nready=select(maxfd+1,&rset,NULL,NULL,NULL);//如果是监听套接口(服务器),已完成连接队列不为空时,accept不再阻塞;
if(nready==-1)
{
if(errno==EINTR)
continue; //若被信号打断可继续执行select
ERR_EXIT("select error");
}
if(nready==0)
continue;
if(FD_ISSET(listenfd,&rset))//监听口有事件,已完成队列不为空
{
peerlen=sizeof(peeraddr);
conn=accept(listenfd,(struct sockaddr*)&peeraddr,&peerlen);
if(conn==-1)
ERR_EXIT("accept error");
for(i=0;i<FD_SETSIZE;i++)
{
if(client[i]<0)
{
client[i]=conn;
if(i>maxi)
maxi=i;//更新最大不空闲位置
break;
}
}
if(i==FD_SETSIZE)
{
fprintf(stderr,"too many clents
");
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("ip=%s port=%d
",inet_ntoa(peeraddr.sin_addr),ntohs(peeraddr.sin_port));
FD_SET(conn,&allset);//将已连接套接字描述符放入allset,用于监测已连接套接口是否有客户端数据到来
if(conn>maxfd)
maxfd=conn;
if(--nready<=0)
continue;//如果事件已经处理完,就继续循环监听,不再执行以下代码
}
for(i=0;i<=maxi;i++)//小于等于
{
conn=client[i];
if(conn==-1)
continue;
if(FD_ISSET(conn,&rset))//已经连接套接字是否有事件,不用while(1)循环处理客户端发送,有select监听。
{
int ret;
char recvbuf[1024];
memset(&recvbuf,0,sizeof(recvbuf));
ret=readline(conn,recvbuf,1024);
if(ret==-1)
ERR_EXIT("readline");
else if(ret==0)
{
printf("client close
");
FD_CLR(conn,&allset);//客户端关闭,select就不用去监听
client[i]=-1;//将已连接套接口数组重置为-1
}
fputs(recvbuf,stdout);
writen(conn,recvbuf,strlen(recvbuf));
if(--nready==0)
break;
}
}
}
return 0;
}