如何在套接字关闭时唤醒 select()？
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【中文标题】如何在套接字关闭时唤醒 select()？【英文标题】：How do I wake select() on a socket close? 【发布时间】：2009-08-25 16:37:11 【问题描述】：我目前正在使用选择循环来管理代理中的套接字。此代理的要求之一是，如果代理向外部服务器发送消息并且在一定时间内没有得到响应，则代理应关闭该套接字并尝试连接到辅助服务器。关闭发生在一个单独的线程中，而选择线程阻塞等待活动。
我无法弄清楚如何检测此套接字是专门关闭的，以便我可以处理故障。如果我在另一个线程中调用 close()，我会得到一个 EBADF，但我不知道哪个套接字关闭了。我试图通过异常 fdset 检测套接字，认为它将包含关闭的套接字，但我没有得到任何返回。我也听说调用 shutdown() 会向服务器发送一个 FIN 并收到一个 FIN，这样我就可以关闭它；但重点是我试图关闭它，因为在超时期限内没有得到响应，所以我也不能这样做。
如果我在这里的假设是错误的，请告诉我。任何想法将不胜感激。
编辑： 针对使用选择超时的建议：我需要异步关闭，因为连接到代理的客户端将超时，我不能等待轮询选择。这只有在我将选择超时设置为非常小的情况下才有效，这将不断轮询并浪费我不想要的资源。
【问题讨论】：
另见***.com/questions/543541/… breaking out from socket select的可能重复 【参考方案1】：通常我只是在另一个线程中标记要关闭的套接字，然后当 select() 从活动或超时返回时，我运行清理过程并关闭所有死连接并更新 fd_set。以任何其他方式执行此操作会使您面临放弃连接的竞争条件，就像 select() 最终识别出一些数据，然后关闭它，但另一个线程尝试处理检测到的数据并获取不高兴发现连接已关闭。
哦，poll() 通常比 select() 更好，因为不必复制太多数据。
【讨论】：
同意——在 select() 线程中执行 close()。如果您需要让另一个线程检测超时，请通过管道（您可以将其放入选择集中）向 select() 线程发送消息，而不是直接调用 close()。【参考方案2】：当另一个线程正在或可能正在使用它时，您不能释放一个线程中的资源。在可能正在另一个线程中使用的套接字上调用close 永远不会正常工作。总会有潜在的灾难性竞争条件。
您的问题有两个很好的解决方案：
让调用select 的线程始终使用不大于您愿意等待处理超时的最长时间。当发生超时时，指示调用select 的线程在从select 返回时会注意到的某个位置。让该线程在调用select 之间执行套接字的实际close。
在套接字上有检测超时调用shutdown 的线程。这将导致select 返回，然后让该线程执行close。
【讨论】：
【参考方案3】：如何在 select() 上处理 EBADF：
int fopts = 0;
for (int i = 0; i < num_clients; ++i)
if (fcntl(client[i].fd, F_GETFL, &fopts) < 0)
// call close(), FD_CLR(), and remove i'th element from client list
此代码假定您有一个客户端结构数组，其中包含套接字描述符的“fd”成员。 fcntl() 调用检查套接字是否仍然“活动”，如果不是，我们将执行我们必须删除死套接字及其相关客户端信息的操作。
【讨论】：
此方法包含竞争条件。可以关闭套接字并以不同的方式重用其 fd（例如服务器连接）。代码仍然可以像处理客户端连接一样处理它。【参考方案4】：当只看到大象的一小部分时很难发表评论，但也许你把事情复杂化了？
大概你有一些结构来跟踪每个套接字及其信息（比如接收回复的剩余时间）。您可以更改 select() 循环以使用超时。在其中检查是否是时候关闭套接字了。做你需要为关闭做的事情，下次不要将它添加到 fd 集中。
【讨论】：
【参考方案5】：如果您按照其他答案中的建议使用 poll(2)，则可以使用 POLLNVAL 状态，它本质上是 EBADF，但基于每个文件描述符，而不是像 select( 2).
【讨论】：
【参考方案6】：对选择使用超时，如果 read-ready/write-ready/had-error 序列都是空的（w.r.t 那个套接字），检查它是否被关闭。
【讨论】：
【参考方案7】：只需在每个可能以零超时关闭的套接字上运行“测试选择”，并检查选择结果和 errno，直到找到已关闭的套接字。
以下演示代码在不同的线程上启动两个服务器套接字，并创建两个客户端套接字以连接到任一服务器套接字。然后它启动另一个线程，它将在 10 秒后随机终止一个客户端套接字（它只会关闭它）。关闭任一客户端套接字会导致选择失败并在主线程中出错，下面的代码现在将测试两个套接字中的哪一个实际上已关闭。
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdint.h>
#include <pthread.h>
#include <stdbool.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/select.h>
#include <sys/socket.h>
static void * serverThread ( void * threadArg )
int res;
int connSo;
int servSo;
socklen_t addrLen;
struct sockaddr_in soAddr;
uint16_t * port = threadArg;
servSo = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
assert(servSo >= 0);
memset(&soAddr, 0, sizeof(soAddr));
soAddr.sin_family = AF_INET;
soAddr.sin_port = htons(*port);
// Uncommend line below if your system offers this field in the struct
// and also needs this field to be initialized correctly.
// soAddr.sin_len = sizeof(soAddr);
res = bind(servSo, (struct sockaddr *)&soAddr, sizeof(soAddr));
assert(res == 0);
res = listen(servSo, 10);
assert(res == 0);
addrLen = 0;
connSo = accept(servSo, NULL, &addrLen);
assert(connSo >= 0);
for (;;)
char buffer[2048];
ssize_t bytesRead;
bytesRead = recv(connSo, buffer, sizeof(buffer), 0);
if (bytesRead <= 0) break;
printf("Received %zu bytes on port %d.\n", bytesRead, (int)*port);
free(port);
close(connSo);
close(servSo);
return NULL;
static void * killSocketIn10Seconds ( void * threadArg )
int * so = threadArg;
sleep(10);
printf("Killing socket %d.\n", *so);
close(*so);
free(so);
return NULL;
int main ( int argc, const char * const * argv )
int res;
int clientSo1;
int clientSo2;
int * socketArg;
uint16_t * portArg;
pthread_t killThread;
pthread_t serverThread1;
pthread_t serverThread2;
struct sockaddr_in soAddr;
// Create a server socket at port 19500
portArg = malloc(sizeof(*portArg));
assert(portArg != NULL);
*portArg = 19500;
res = pthread_create(&serverThread1, NULL, &serverThread, portArg);
assert(res == 0);
// Create another server socket at port 19501
portArg = malloc(sizeof(*portArg));
assert(portArg != NULL);
*portArg = 19501;
res = pthread_create(&serverThread1, NULL, &serverThread, portArg);
assert(res == 0);
// Create two client sockets, one for 19500 and one for 19501
// and connect both to the server sockets we created above.
clientSo1 = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
assert(clientSo1 >= 0);
clientSo2 = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
assert(clientSo2 >= 0);
memset(&soAddr, 0, sizeof(soAddr));
soAddr.sin_family = AF_INET;
soAddr.sin_port = htons(19500);
res = inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &soAddr.sin_addr);
assert(res == 1);
// Uncommend line below if your system offers this field in the struct
// and also needs this field to be initialized correctly.
// soAddr.sin_len = sizeof(soAddr);
res = connect(clientSo1, (struct sockaddr *)&soAddr, sizeof(soAddr));
assert(res == 0);
soAddr.sin_port = htons(19501);
res = connect(clientSo2, (struct sockaddr *)&soAddr, sizeof(soAddr));
assert(res == 0);
// We want either client socket to be closed locally after 10 seconds.
// Which one is random, so try running test app multiple times.
socketArg = malloc(sizeof(*socketArg));
srandomdev();
*socketArg = (random() % 2 == 0 ? clientSo1 : clientSo2);
res = pthread_create(&killThread, NULL, &killSocketIn10Seconds, socketArg);
assert(res == 0);
for (;;)
int ndfs;
int count;
fd_set readSet;
// ndfs must be the highest socket number + 1
ndfs = (clientSo2 > clientSo1 ? clientSo2 : clientSo1);
ndfs++;
FD_ZERO(&readSet);
FD_SET(clientSo1, &readSet);
FD_SET(clientSo2, &readSet);
// No timeout, that means select may block forever here.
count = select(ndfs, &readSet, NULL, NULL, NULL);
// Without a timeout count should never be zero.
// Zero is only returned if select ran into the timeout.
assert(count != 0);
if (count < 0)
int error = errno;
printf("Select terminated with error: %s\n", strerror(error));
if (error == EBADF)
fd_set closeSet;
struct timeval atonce;
FD_ZERO(&closeSet);
FD_SET(clientSo1, &closeSet);
memset(&atonce, 0, sizeof(atonce));
count = select(clientSo1 + 1, &closeSet, NULL, NULL, &atonce);
if (count == -1 && errno == EBADF)
printf("Socket 1 (%d) closed.\n", clientSo1);
break; // Terminate test app
FD_ZERO(&closeSet);
FD_SET(clientSo2, &closeSet);
// Note: Standard requires you to re-init timeout for every
// select call, you must never rely that select has not changed
// its value in any way, not even if its all zero.
memset(&atonce, 0, sizeof(atonce));
count = select(clientSo2 + 1, &closeSet, NULL, NULL, &atonce);
if (count == -1 && errno == EBADF)
printf("Socket 2 (%d) closed.\n", clientSo2);
break; // Terminate test app
// Be a good citizen, close all sockets, join all threads
close(clientSo1);
close(clientSo2);
pthread_join(killThread, NULL);
pthread_join(serverThread1, NULL);
pthread_join(serverThread2, NULL);
return EXIT_SUCCESS;
运行此测试代码两次的示例输出：
$ ./sockclose
Killing socket 3.
Select terminated with error: Bad file descriptor
Socket 1 (3) closed.
$ ./sockclose
Killing socket 4.
Select terminated with error: Bad file descriptor
Socket 1 (4) closed.
但是，如果您的系统支持 poll()，我强烈建议您考虑使用此 API 而不是 select()。 Select 是过去相当丑陋的遗留 API，只是为了与现有代码向后兼容而留在那里。 Poll 为这个任务提供了一个更好的接口，它有一个额外的标志来直接告诉你一个套接字已经在本地关闭：如果这个套接字已经关闭，POLLNVAL 将被设置为revents，无论你在事件中请求了哪些标志，因为POLLNVAL 是仅输出标志，这意味着在events 上设置它时会被忽略。如果套接字没有在本地关闭，但远程服务器刚刚关闭了连接，POLLHUP 标志将在revents 中设置（也是仅输出标志）。 poll 的另一个优点是超时只是一个 int 值（毫秒，对于真正的网络套接字来说足够细），并且对可以监控的套接字数量或其数值范围没有限制。
【讨论】：
这行不通。无法保证套接字仍将关闭。例如，另一个线程可能在close 之后但在您调用 select 之前调用 socket 并获得相同的描述符。
@DavidSchwartz “例如，另一个线程可能调用套接字......”，然后不要让另一个线程这样做。这是您的应用程序，您可以控制谁可以创建套接字、何时何地。
我写“例如”的原因是因为这只是它可能出错的一种方式。还有其他方法。例如，您一直在使用的新版本库现在可以创建一个调用 socket 的后台线程，当有人升级该库时，您的代码突然中断。以上是关于如何在套接字关闭时唤醒 select()？的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章