socket编程——select模型

利用select模型实现多个客户端和一个服务端的CS模型——多路IO复用技术

【上一篇】：多线程版本
【阅前必读】：select详解

• select
  同时监听多个文件描述符，将监控的操作交给内核去处理。

委托内核监控可读、可写、异常事件
int select(int nfds, fd_set* readfds, fd_set* writefds, fd_set* exceptfds, 
			struct timeval* timeout);
param:
	nfds: 告诉内核要监控文件描述符的范围，一般取值为最大文件描述符+1
	readfds: 告诉内核监控哪些文件描述符，并且内核告诉程序哪些文件描述有变化（变化的置1）
	writefds: 同上，但一般监听读事件，写事件是主动发生的
	exceptfds: 异常事件
	timeout: 超时时间，	NULL表示永久阻塞，直到有事件发生；
						0表示不阻塞，不管有没有事件发生，都会立刻返回；
						>0表示阻塞的时长
return:
	成功返回发生变化的文件描述符的个数

• 相关宏函数

定义文件描述符集
fd_set set;

将fd从set集合中清除
void FD_CLR(int fd, fd_set* set);

判断fd是否在set集合中
void FD_ISSET(int fd, fd_set* set);

将fd添加到set集合中
void FD_SET(int fd, fd_set* set);

清空文件描述符集
void FD_ZERO(fd_set* set);

select优缺点

• 优点
  一个进程可以支持多个客户端
• 缺点：
  1、会设计到用户区到内核区的来会拷贝
  2、当客户端有多个连接，但少数活跃的情况，select效率低。比如只有最后一个文件描述符在发数据
  3、最大支持1024个客户端连接，是因为内核最大支持1024个文件描述符

服务端代码如下，客户端代码不变

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<ctype.h>
#include<sys/types.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<unistd.h>
#include<netinet/in.h>
#include<errno.h>

int main()
{
    
	int lfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if(lfd < 0)
	{
    
		perror("socket error");
		return -1;
	}

	struct sockaddr_in serv;
	bzero(&serv, sizeof(serv));
	serv.sin_family = AF_INET;
	serv.sin_port = htons(8888);
	serv.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
	int ret = bind(lfd, (struct sockaddr*)&serv, sizeof(serv));
	if(ret < 0)
	{
    
		perror("bind error");
		return -1;
	}

	listen(lfd, 128);

	fd_set readset;
	fd_set tmpset;
	FD_ZERO(&readset);
	FD_SET(lfd, &readset);

	int nready;
	int maxfd = lfd;
	int cfd;
	int n;
	char buf[1024];
	while(1)
	{
    
		tmpset = readset;
		nready = select(maxfd+1, &tmpset, NULL, NULL, NULL);
		if(nready <= 0)
		{
    
			continue;
		}

		//有客户端连接请求到来
		if(FD_ISSET(lfd, &tmpset))
		{
    
			cfd = accept(lfd, NULL, NULL);
			FD_SET(cfd, &readset);
			maxfd = cfd > maxfd? cfd : maxfd;
			//说明只有监听描述符被置为1，后面可跳过
			if(--nready == 0)
			{
    
				continue;
			}
		}

		//有数据发来
		//先有的lfd，后有的cfd
		for(int i=lfd+1; i<=maxfd;i++)
		{
    
			if(FD_ISSET(i, &tmpset))
			{
    
				memset(buf, 0, sizeof(buf));
				n = read(cfd, buf, sizeof(buf));
				if(n <= 0)
				{
    
					close(i);
					FD_CLR(i, &readset);
					printf("read error or client close\n");
					continue;
				}
				printf("n == [%d], buf == [%s]\n", n, buf);

				for(int j=0; j<n; j++)
				{
    
					buf[j] = toupper(buf[j]);
				}

				write(i, buf, n);
			}
		}
	}

	close(lfd);
	return 0;
}

【下一篇】：poll模型