socket select()模型

Posted 2020-08-28 xlp_sky

　　转载：http://www.cnblogs.com/xiangshancuizhu/archive/2012/10/05/2711882.html

　　由于socket recv()方法是阻塞式的，当有多个客户端连接服务器时，其中一个socket的recv调用产生了阻塞，使其他链接不能继续。如果想改变这种一直等下去的焦急状态，可以多线程来实现（不再等待，同时去recv,同时阻塞），每个socket连接使用一个线程，这样效率十分低下，根本不可能应对负荷较大的情况（是啊，占用各种资源，电脑啊，你耗不起）。

　　这时候我们就可以采用select模型，select允许进程指示内核等待多个事件中的任何一个发生，并仅在有一个或多个事件发生或经历一段指定的时间后才唤醒它。select告诉内核对哪些描述字感兴趣以及等待多长时间。这就是所谓的非阻塞模型，就是进程或线程执行此函数时不必非要等待事件发生，一旦执行肯定返回，以及返回值得不同来反应函数的执行情况，如果事件发生则与阻塞方式相同，若事件没有发生则返回一个代码来告知事件未发生，而进程或线程继续执行，所以效率较高。

select的函数原型：

int select (      int nfds, //Winsock中此参数无意义      fd_set* readfds, //进行可读检测的Socket      fd_set* writefds, //进行可写检测的Socket      fd_set* exceptfds, //进行异常检测的Socket      const struct timeval* timeout //非阻塞模式中设置最大等待时间  )

参数列表：
　　int maxfdp是一个整数值，是指集合中所有文件描述符的范围，即所有文件描述符的最大值加1，不能错！在Windows中这个参数的值无所谓，可以设置不正确。 　　
　　fd_set *readfds是指向fd_set结构的指针，这个集合中应该包括文件描述符，我们是要监视这些文件描述符的读变化的，即我们关心是否可以从这些文件中读取数据了，如果这个集合中有一个文件可读，select就会返回一个大于0的值，表示有文件可读，如果没有可读的文件，则根据timeout参数再判断是否超时，若超出timeout的时间，select返回0，若发生错误返回负值。可以传入NULL值，表示不关心任何文件的读变化。 　　
　　fd_set *writefds是指向fd_set结构的指针，这个集合中应该包括文件描述符，我们是要监视这些文件描述符的写变化的，即我们关心是否可以向这些文件中写入数据了，如果这个集合中有一个文件可写，select就会返回一个大于0的值，表示有文件可写，如果没有可写的文件，则根据timeout参数再判断是否超时，若超出timeout的时间，select返回0，若发生错误返回负值。可以传入NULL值，表示不关心任何文件的写变化。 　　
　　fd_set *errorfds同上面两个参数的意图，用来监视文件错误异常。 　　
　　struct timeval* timeout是select的超时时间，这个参数至关重要，它可以使select处于三种状态：
　　　　第一，若将NULL以形参传入，即不传入时间结构，就是将select置于阻塞状态，一定等到监视文件描述符集合中某个文件描述符发生变化为止；
　　　　第二，若将时间值设为0秒0毫秒，就变成一个纯粹的非阻塞函数，不管文件描述符是否有变化，都立刻返回继续执行，文件无变化返回0，有变化返回一个正值；
　　　　第三，timeout的值大于0，这就是等待的超时时间，即 select在timeout时间内阻塞，超时时间之内有事件到来就返回了，否则在超时后不管怎样一定返回，返回值同上述。
返回值：负值：select错误
　　　　正值：某些文件可读写或出错
　　　　0：等待超时，没有可读写或错误的文件

参数解释：

　　参数1 nfds：这个参数是一个被忽略的参数，我们在程序中传入0即可，其目的是与伯克利套接字兼容。

　　参数2 readfds：可读性监视集合，可读性指有连接到来、有数据到来、连接已关闭、重置或终止。

　　参数3 writefds：可写性监视集合，可写性指数据可以发送、连接可以成功。

　　参数4 exceptfds：例外性监视集合，例外性指连接会失败、外带数据到来

　　参数4 timeout：该参数指定select会等待的时间，者结构很简单，要是有兴趣可以看看msdn

　　注意：select参数中的三个监视集合至少有一个不能为空，任何其它两个都可为空

fd_set的结构，这个结构是用来装SOCKET的，把要监视SOCKET传给这个结构，然后同select函数进行监视。

struct fd_set {   u_int    fd_count;       // how many are SET?   SOCKET   fd_array[FD_SETSIZE];     // an array of SOCKETs } ;

select模型紧密结合的四个宏:

FD_CLR( s,*set) 从队列set删除句柄s。

FD_ISSET( s, *set) 检查句柄s是否存在与队列set中。

FD_SET( s,*set )把句柄s添加到队列set中。

FD_ZERO( *set ) 把set队列初始化成空队列。

 

 select选择模式倚赖于select函数，其思想就是让select函数对传入fd_set进行监视（fd_set中装有你的SOCKET句柄），如果没什么事发生select就将fd_set中的SOCKET清除。

如：

timeval outTime; outTime.tv = 1;   //设置等待时间为1s outTime.usec = 0; //毫秒 fd_set fdread; while(true) {    FD_ZERO(&fdread);    FD_SET(sessionSock, &fdread) //sessionSock为之前创建的会话套接字    if(select(0, &fdread, NULL, NULL, &outTime) > 0) 　 { 　　　　if(FD_ISSET(sessionSock, &fdread))//判断套接字是否还在集合中    　　{       　　recv_cnt = recv(sessionSock, buf, bufSize, 0);   　　 }    　　else   　　 {   　　    //没有数据写入，进行其他操作  　　  } 　  }  }