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1. IO复用模型
IO复用能够预先告知内核#xff0c;一旦发现进程指定的一个或者多个IO条件就绪#xff0c;它就通知进程。IO复用阻塞在select或poll系统调用上#xff0c;而不是阻…https://blog.csdn.net/men_wen/article/details/53456435Linux网络编程—I/O复用模型之select
1. IO复用模型
IO复用能够预先告知内核一旦发现进程指定的一个或者多个IO条件就绪它就通知进程。IO复用阻塞在select或poll系统调用上而不是阻塞在真正的IO系统调用上。2. 函数select
select函数能够告知内核对哪些描述符不局限于套接字感兴趣以及等待多长事件
#include sys/time.h
#include sys/types.h
#include unistd.hint select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
//返回值返回就绪描述符数目若超时则为0 若出错则为-1timeout用来指定内核等待所指定描述符的任何一个就绪花多长事件。timeval结构用于指定这段事件的秒数和微妙数
struct timeval {long tv_sec; /* seconds */long tv_usec; /* microseconds */
};
//当timeout为NULL则永远等待。
//当timeout为timeval等待固定时间。
//当timeout为timeval但timeval时间设置为0则检查描述符字立即返回称为轮询。中间的三个参数readfds、writefds、exceptfds指定内核测试读、写、异常条件的描述符这三个参数都是fd_set结构的指针类型fd_set结构实现如下
#define __FD_SETSIZE 1024typedef struct {unsigned long fds_bits[__FD_SETSIZE / (8 * sizeof(long))];
} __kernel_fd_set;select函数使用描述符集通常是一个整数数组其中每一个整数中的每一位对应一个描述符。如何操作这些描述符则系统提供了四个宏
void FD_CLR(int fd, fd_set *set);
//把文件描述符集合里fd清零
int FD_ISSET(int fd, fd_set *set);
//测试文件描述符集合里fd是否置1
void FD_SET(int fd, fd_set *set);
//把文件描述符集合里fd位置1
void FD_ZERO(fd_set *set);
//把文件描述符集合里所有位清0如果对应哪一个条件不感兴趣则可以将它设置为空指针。nfds参数指定待测试的描述符个数它的值是待测试的最大描述符加1描述符0到nfds-1都会被测试。select能监听的文件描述符个数受限于FD_SETSIZE,一般为1024,单纯改变进程打开的文件描述符个数并不能改变select监听文件个数。解决1024以下客户端时使用select是很合适的,但如果链接客户端过多,select采用的是轮询模型,会大大降低服务器响应效率。select函数修改由指针readfds、writefds、exceptfds指向的描述符集调用函数时我们指定所关心的描述符的值函数返回时结果将指示哪些描述符已就绪函数返回后使用FD_ISSET宏来测试fd_set数据类型中的描述符描述符集内任何与未就绪描述符对应的位均清成0.为此每次重新调用select函数时都要将描述符集内所关心的位置为1。
3. select模型实现
3.1 服务器端
#include wrap.h#define MAXLINE 1024int start_ser(char *ipaddr, char *port)
{int sock Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);struct sockaddr_in serveraddr;bzero(serveraddr, sizeof(serveraddr));serveraddr.sin_family AF_INET;serveraddr.sin_port htons(atoi(port));inet_pton(AF_INET, ipaddr, serveraddr.sin_addr);Bind(sock, (struct sockaddr *)serveraddr, sizeof(serveraddr));Listen(sock, 128);return sock;
}int main(int argc, char *argv[])
{int i, maxi, maxfd, listenfd, connfd, sockfd;int nready, client[FD_SETSIZE];ssize_t n;fd_set readset, allset;char buf[MAXLINE];socklen_t clilen;struct sockaddr_in clientaddr;listenfd start_ser(argv[1], argv[2]); //监听文件描述符maxfd listenfd;//最大的文件描述符maxi -1;//数组中最大文件描述符下标for(i 0; i FD_SETSIZE; i){client[i] -1;}FD_ZERO(allset);//初始化allset集合FD_SET(listenfd, allset);//添加监听文件描述符到集合allset中while(1){readset allset;//每次select都要初始化集合结构体可以直接赋值nready select(maxfd1, readset, NULL, NULL, NULL);//组摄等待连接或请求if(FD_ISSET(listenfd, readset)){//当监听文件描述符相应有新的客户端连接时clilen sizeof(clientaddr);connfd Accept(listenfd, (struct sockaddr *)clientaddr, clilen);//接收该客户端if(connfd 0){perr_exit(accept err);break;}for(i 0; i FD_SETSIZE; i){if(client[i] 0){client[i] connfd; //保存文件描述符到数组break;}}if(i FD_SETSIZE){ //连接个数不能大于内核规定的FD_SETSIZEperr_exit(too many clients);}FD_SET(connfd, allset);//添加新描述符到allset集合中if(connfd maxfd){maxfd connfd; //更新最大文件描述符}if(i maxi){maxi i; //更新最大文件描述符下标}if(--nready 0){ //只有一个listenfd响应则直接跳过下面的语句continue;}}for(i 0; i maxi; i){ //处理已连接客户端的请求if((sockfd client[i]) 0){continue;}if(FD_ISSET(sockfd, readset)){ //sockfd是否在readset集合中memset(buf, \0, MAXLINE);if((n Read(sockfd, buf, MAXLINE-1)) 0){Close(sockfd);FD_CLR(sockfd, allset);client[i] -1;}else{printf(client:%s\n, buf);}if(--nready 0){//判断是否查找完break;}}}}return 0;
}3.2 客户端
#include wrap.hint main(int argc, char *argv[])
{int connfd;struct sockaddr_in serveraddr;char buf[1024];connfd Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);bzero(serveraddr, sizeof(serveraddr));serveraddr.sin_family AF_INET;serveraddr.sin_port htons(atoi(argv[2]));inet_pton(AF_INET, argv[1], serveraddr.sin_addr);Connect(connfd, (struct sockaddr *)serveraddr, sizeof(serveraddr));while(fgets(buf, 1024, stdin) ! NULL){Write(connfd, buf, strlen(buf));}Close(connfd);return 0;
}3.3运行结果
