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Socket编程中select()的妙用

王朝vc·作者佚名  2006-01-08
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Socket编程中select()的妙用

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.

 
 
 
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