【网络程序设计】SELECT I/O模型服务端的程序实现

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相关原理

1.select函数

int select( int nfds, fd_set FAR* readfds, fd_set * writefds, fd_set * exceptfds, const struct timeval * timeout);

nfds: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。

readfds:(可选)指针,指向一组等待可读性检查的套接口。

writefds:(可选)指针,指向一组等待可写性检查的套接口。

exceptfds:(可选)指针,指向一组等待错误检查的套接口。

timeout:select()最多等待时间,对阻塞操作则为NULL。

对于参数timeout来说,如果传入NULL,则表示无限阻塞。

  2.Select函数监视recv

if (FD_ISSET(tcp_client_socket, &tcp_select_client_temp)){

    //recv data

}

3.程序设计步骤

1)初始化Winsock库

2)创建监听套接字

3)绑定套接字到本地机器

4)进入监听模式


完成端口I/O模型 select

当应用程序必须一次管理多个套接字时,完成端口模型提供了更好的系统性能,更好的伸缩性,适合用来处理上百,上千个套接字。

IO完成端口是应用程序使用线程池处理异步IO请求的一种机制,处理多个并发异步IO请求时,使用IO完成端口比在IO请求时创建线程更快更有效。

完成端口实际上是一个WINDOWS IO结构,可以接受多种对象的句柄,如文件对象,套接字对象等。

// select.cpp文件

 

 

#include "../common/initsock.h"

#include <stdio.h>

 

CInitSock theSock; // 初始化Winsock库

int main()

{

USHORT nPort = 4567; // 此服务器监听的端口号

 

// 创建监听套节字

SOCKET sListen = ::socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);

sockaddr_in sin;

sin.sin_family = AF_INET;

sin.sin_port = htons(nPort);

sin.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY;

// 绑定套节字到本地机器

if(::bind(sListen, (sockaddr*)&sin, sizeof(sin)) == SOCKET_ERROR)

{

printf(" Failed bind() \n");

return -1;

}

// 进入监听模式

::listen(sListen, 5);

 

// select模型处理过程

// 1)初始化一个套节字集合fdSocket,添加监听套节字句柄到这个集合

fd_set ReadfdSocket; // 所有可读套节字集合

FD_ZERO(&ReadfdSocket);

FD_SET(sListen,&ReadfdSocket);

fd_set WritefdSocket;

FD_ZERO(&WritefdSocket);

while(TRUE)

{

// 2)将fdSocket集合的一个拷贝fdRead传递给select函数,

// 当有事件发生时,select函数移除fdRead集合中没有未决I/O操作的套节字句柄,然后返回。

fd_set fdRead = ReadfdSocket;

        fd_set fdWrite = WritefdSocket;

int nRet = ::select(0, &fdRead, &fdWrite, NULL, NULL);

//int nRet = ::select(0, &fdRead, NULL, NULL, NULL);

if(nRet > 0)

{

// 3)通过将原来ReadfdSocket集合与select处理过的fdRead集合比较,

// 确定都有哪些套节字有未决I/O,并进一步处理这些I/O。

for(int i=0; i<(int)ReadfdSocket.fd_count; i++)

{

if(FD_ISSET(ReadfdSocket.fd_array[i], &fdRead))

{

if(ReadfdSocket.fd_array[i] == sListen) // (1)监听套节字接收到新连接

{

if(ReadfdSocket.fd_count < FD_SETSIZE)

{

sockaddr_in addrRemote;

int nAddrLen = sizeof(addrRemote);

SOCKET sNew = ::accept(sListen, (SOCKADDR*)&addrRemote, &nAddrLen);

FD_SET(sNew,&ReadfdSocket);

                            FD_SET(sNew,&WritefdSocket);

printf("接收到连接(%s)\n", ::inet_ntoa(addrRemote.sin_addr));

}

else

{

printf(" Too much connections! \n");

continue;

}

}

else

{

char ReadText[5678];

int nRecv = ::recv(ReadfdSocket.fd_array[i], ReadText, strlen(ReadText), 0);

if(nRecv > 0) // (2)可读

{

ReadText[nRecv] = '\0';

printf("接收到数据:%s \n", ReadText);

}

else // (3)连接关闭、重启或者中断

{

::closesocket(ReadfdSocket.fd_array[i]);

FD_CLR(ReadfdSocket.fd_array[i], &ReadfdSocket);

}

}

}

}

    // 4)通过将原来WritefdSocket集合与select处理过的fdWrite集合比较,

// 确定都有哪些套节字有未决I/O,并进一步处理这些I/O,即发送数据。

for(int j=0; j<(int)WritefdSocket.fd_count; j++)

            {

   if(FD_ISSET(WritefdSocket.fd_array[j], &fdWrite))

   {

       char WriteText[] = " Hello Client, This is Server Information ! \r\n";

   //char szText[256];

   int nSend = ::send(WritefdSocket.fd_array[j], WriteText, strlen(WriteText), 0);

   if(nSend > 0)

   {

WriteText[nSend] = '\0';

printf("发送的数据:%s \n", WriteText);

   }

   }   

}

}

else

{   

//select函数返回值错误:WSAENOTSOCK 表示:套接字集合中包含有非套接字的元素

if (WSAENOTSOCK==WSAGetLastError())

{

printf("select函数返回错误值为:%d \n",WSAGetLastError());

}

int error;

printf("Select函数返回值为:%d \n", nRet);

error= WSAGetLastError();

printf(" Failed select() \n");

break;

}

}

return 0;

}