论坛: 编程破解 标题: Socket编程中select()的妙用(转) 复制本贴地址    
作者: Garu [syshunter]    版主   登录
比那些一开始就用什么“IO多路复用……”来吓唬新手的文章要好的多

Socket编程中select()的妙用 
本文出自: 作者: (2001-09-13 09:00:00) 
发信站: 华南网木棉站 (Tue Aug  4 15:43:41 1998), 转信  

【 原文由 cpu 所发表 】  
  
用过 WinSock API 网友们知道:WinSock 编程中有一很方便的地方便是其  
息驱动机制,不管是底层 API 的 WSAAsyncSelect() 还是 MFC 的异步Socket类:  
CAsyncSocket,都提供了诸如 FD_ACCEPT、FD_READ、FD_CLOSE 之类的消息  
供编程人员捕捉并处理。FD_ACCEPT 通知进程有客户方Socket请求连接,  
FD_READ通知进程本地Socket有东东可读,FD_CLOSE通知进程对方Socket已  
关闭。那么,BSD Socket 是不是真的相形见拙呢?  
  
非也! 'cause cpu love unix so.  
  
BSD UNIX中有一系统调用芳名select()完全可以提供类似的消息驱动机制。  
cpu郑重宣布:WinSock的WSAAsyncSeclet()不过是此select()的fork版!  
  
bill也是fork出来的嘛,xixi.  
  
select()的机制中提供一fd_set的数据结构,实际上是一long类型的数组,  
每一个数组元素都能与一打开的文件句柄(不管是Socket句柄,还是其他  
文件或命名管道或设备句柄)建立联系,建立联系的工作由程序员完成,  
当调用select()时,由内核根据IO状态修改fd_set的内容,由此来通知执  
行了select()的进程哪一Socket或文件可读,下面具体解释:  
  
#include  <sys/types.h>  
#include  <sys/times.h>  
#include  <sys/select.h>  
  
int select(nfds, readfds, writefds, exceptfds, timeout)  
int nfds;  
fd_set *readfds, *writefds, *exceptfds;  
struct timeval *timeout;  
  
ndfs:select监视的文件句柄数,视进程中打开的文件数而定,一般设为呢要监视各文件  
      中的最大文件号加一。  
readfds:select监视的可读文件句柄集合。  
writefds: select监视的可写文件句柄集合。  
exceptfds:select监视的异常文件句柄集合。  
timeout:本次select()的超时结束时间。(见/usr/sys/select.h,  
        可精确至百万分之一秒!)  
  
当readfds或writefds中映象的文件可读或可写或超时,本次select()  
就结束返回。程序员利用一组系统提供的宏在select()结束时便可判  
断哪一文件可读或可写。对Socket编程特别有用的就是readfds。  
几只相关的宏解释如下:  
  
FD_ZERO(fd_set *fdset):清空fdset与所有文件句柄的联系。  
FD_SET(int fd, fd_set *fdset):建立文件句柄fd与fdset的联系。  
FD_CLR(int fd, fd_set *fdset):清除文件句柄fd与fdset的联系。  
FD_ISSET(int fd, fdset *fdset):检查fdset联系的文件句柄fd是否  
                                可读写,>0表示可读写。  
(关于fd_set及相关宏的定义见/usr/include/sys/types.h)  
  
这样,你的socket只需在有东东读的时候才读入,大致如下:  
  
...  
int     sockfd;  
fd_set  fdR;  
struct  timeval timeout = ..;  
...  
for(;;) {  
        FD_ZERO(&fdR);  
        FD_SET(sockfd, &fdR);  
        switch (select(sockfd + 1, &fdR, NULL, &timeout)) {  
                case -1:  
                        error handled by u;  
                case 0:  
                        timeout hanled by u;  
                default:  
                        if (FD_ISSET(sockfd)) {  
                                now u read or recv something;  
                                /* if sockfd is father and   
                                server socket, u can now  
                                accept() */  
                        }  
        }  
}  
  
所以一个FD_ISSET(sockfd)就相当通知了sockfd可读。  
至于struct timeval在此的功能,请man select。不同的timeval设置  
使使select()表现出超时结束、无超时阻塞和轮询三种特性。由于  
timeval可精确至百万分之一秒,所以Windows的SetTimer()根本不算  
什么。你可以用select()做一个超级时钟。  
  
FD_ACCEPT的实现?依然如上,因为客户方socket请求连接时,会发送  
连接请求报文,此时select()当然会结束,FD_ISSET(sockfd)当然大  
于零,因为有报文可读嘛!至于这方面的应用,主要在于服务方的父  
Socket,你若不喜欢主动accept(),可改为如上机制来accept()。  
  
至于FD_CLOSE的实现及处理,颇费了一堆cpu处理时间,未完待续。  
  
--  
讨论关于利用select()检测对方Socket关闭的问题:  
  
仍然是本地Socket有东东可读,因为对方Socket关闭时,会发一个关闭连接  
通知报文,会马上被select()检测到的。关于TCP的连接(三次握手)和关  
闭(二次握手)机制,敬请参考有关TCP/IP的书籍。  
  
不知是什么原因,UNIX好象没有提供通知进程关于Socket或Pipe对方关闭的  
信号,也可能是cpu所知有限。总之,当对方关闭,一执行recv()或read(),  
马上回返回-1,此时全局变量errno的值是115,相应的sys_errlist[errno]  
为"Connect refused"(请参考/usr/include/sys/errno.h)。所以,在上  
篇的for(;;)...select()程序块中,当有东西可读时,一定要检查recv()或  
read()的返回值,返回-1时要作出关断本地Socket的处理,否则select()会  
一直认为有东西读,其结果曾几令cpu伤心欲断针脚。不信你可以试试:不检  
查recv()返回结果,且将收到的东东(实际没收到)写至标准输出...  
在有名管道的编程中也有类似问题出现。具体处理详见拙作:发布一个有用  
的Socket客户方原码。  
  
至于主动写Socket时对方突然关闭的处理则可以简单地捕捉信号SIGPIPE并作  
出相应关断本地Socket等等的处理。SIGPIPE的解释是:写入无读者方的管道。  
在此不作赘述,请详man signal。  
  
以上是cpu在作tcp/ip数据传输实验积累的经验,若有错漏,请狂炮击之。  
  
唉,昨天在hacker区被一帮孙子轰得差点儿没短路。ren cpu(奔腾的心) z80  
  
补充关于select在异步(非阻塞)connect中的应用,刚开始搞socket编程的时候  
我一直都用阻塞式的connect,非阻塞connect的问题是由于当时搞proxy scan  
而提出的呵呵  
通过在网上与网友们的交流及查找相关FAQ,总算知道了怎么解决这一问题.同样  
用select可以很好地解决这一问题.大致过程是这样的:  
  
1.将打开的socket设为非阻塞的,可以用fcntl(socket, F_SETFL, O_NDELAY)完  
成(有的系统用FNEDLAY也可).  
  
2.发connect调用,这时返回-1,但是errno被设为EINPROGRESS,意即connect仍旧  
在进行还没有完成.  
  
3.将打开的socket设进被监视的可写(注意不是可读)文件集合用select进行监视,  
如果可写,用  
        getsockopt(socket, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &error, sizeof(int));  
来得到error的值,如果为零,则connect成功.  
  
在许多unix版本的proxyscan程序你都可以看到类似的过程,另外在solaris精华  
区->编程技巧中有一个通用的带超时参数的connect模块.  

 
 


地主 发表时间: 08/09 19:55

回复: NetDemon [netdemon]   ADMIN   登录
使用select() 就是“IO多路复用……”阿~~~~~~~~ 同志!

B1层 发表时间: 08/10 04:19

回复: Garu [syshunter]   版主   登录
废话,这我也知道。你和一个新手说SELECT就是用来IO多路复用的,他懂么,起码我刚看到的时候不懂

B2层 发表时间: 08/10 13:56

回复: NetDemon [netdemon]   ADMIN   登录
这么说来,你现在还是认为select()只是在socket中使用的了是吧?

你甚至还认为select()是BSD socket函数集中的其中一个函数了是吧?

你错了

SELECT确确实实就是用来实现IO多路复用的,和Socket一点屁关系没有,完全两个概念,不管新手老手,不知道IO多路复用什么意思那还是要搞清楚IO多路复用的意思

B3层 发表时间: 08/10 15:21

回复: 我恨我自己 [hugh]   论坛用户   登录
呵,不错, 
老大, 以后多发点这样的贴上来啊~~~

B4层 发表时间: 08/10 19:50

回复: Garu [syshunter]   版主   登录
 
引用:

这么说来,你现在还是认为select()只是在socket中使用的了是吧?

你甚至还认为select()是BSD socket函数集中的其中一个函数了是吧?

你错了

SELECT确确实实就是用来实现IO多路复用的,和Socket一点屁关系没有,完全两个概念,不管新手老手,不知道IO多路复用什么意思那还是要搞清楚IO多路复用的意思 


#$%#%@%$@$23,老大,你也太小看我了,网络编程俺也许不行,但起码文件IO操作的阻塞与非阻塞等偶还是略知一二的。


[此贴被 Garu(syshunter) 在 08月10日20时44分 编辑过]

B5层 发表时间: 08/10 20:18

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