Linux select服务器

来源：互联网发布：qq风险软件编辑：程序博客网时间：2024/06/05 02:43

简介

　　系统提供select函数来实现多路复用输入/输出模型。select系统调用是用来让我们的程序监视多个文件句柄的状态变化的。程序会停在select这里等待，直到被监视的文件句柄有一个或多个发生了状态改变。关于文件句柄，其实就是一个整数，我们最熟悉的句柄是0、1、2三个，0是标准输入，1是标准输出，2是标准错误输出。0、1、2是整数表示的，对应的FILE *结构的表示就是stdin、stdout、stderr。
　　对应的select函数如下

 #include <sys/select.h> int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout); void FD_CLR(int fd, fd_set *set);//将制定位清零 int  FD_ISSET(int fd, fd_set *set);//判断指定位是否被设置 void FD_SET(int fd, fd_set *set);//设置指定位 void FD_ZERO(fd_set *set);//全部清空

程序代码

我们需要编写两个C来实现我们select服务器的建立和验证
首先我们先写出服务器建立的代码

  1 #include<stdio.h>  2 #include<stdlib.h>  3 #include<unistd.h>  4 #include<sys/select.h>  5 #include<sys/socket.h>  6 #include<sys/types.h>  7 #include<netinet/in.h>  8 #include<arpa/inet.h>  9 #include<string.h> 10  11 static void usage(char* arg) 12 { 13     printf("%s[local_ip][local_port]",arg); 14 } 15 int starup(char* ip,int port) 16 { 17     int sock = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); 18     if(sock < 0) 19     { 20         perror("socket"); 21         exit(2); 22     } 23     struct sockaddr_in server; 24     server.sin_family = AF_INET; 25     server.sin_port = htons(port); 26     server.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip); 27     int opt = 1; 28     setsockopt(sock,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&opt,sizeof(opt)); 29     if(bind(sock,(struct sockaddr*)&server,sizeof(server)) < 0) 30     { 31         perror("bind"); 32         exit(3); 33     } 34     if(listen(sock,10)<0) 35     { 36         perror("listen"); 37         exit(4); 38     } 39     return sock; 40 } 41  42 int rfds_array[sizeof(fd_set) * 8]; 43 int write_array[sizeof(fd_set) * 8]; 44 int main(int argc,char * argv[]) 45 { 46     if(argc != 3) 47     { 48         usage(argv[0]); 49         return 1; 50     } 51     int listen_sock = starup(argv[1],atoi(argv[2])); 52     int nums = 8 * sizeof(fd_set); 53     fd_set read_set; 54     fd_set write_set; 55     rfds_array[0] = listen_sock; 56     write_array[0] = -1; 57     int i = 1; 58     for(;i < nums;++i) 59     { 60         rfds_array[i] = -1; 61         write_array[i] = -1; 62  63     } 64     while(1) 65     { 66         FD_ZERO(&write_set); 67         FD_ZERO(&read_set); 68         int max_fd = -1; 69         for(i = 0; i < nums; ++i) 70         { 71             if(rfds_array[i] < 0) 72                 continue; 73  74             if(max_fd < rfds_array[i]) 75                 max_fd = rfds_array[i]; 76             FD_SET(rfds_array[i],&read_set);  78         } 79         int ret = select(max_fd + 1,&read_set,&write_set,NULL,NULL); 80         if(ret > 0) 81         { 82             for(i=0;i < nums; ++i) 83             { 84                 if(i == 0 && FD_ISSET(listen_sock,&read_set)) 85                 { 86  87                     struct sockaddr_in client; 88                     socklen_t len = sizeof(client); 89                     int new_sock = accept(listen_sock，(structsockaddr*)&client,&len); 90                     if(new_sock <= 0) 91                     { 92                         perror("accept"); 93  94                     } 95                     else 96                     { 97                         int j = 1; 98                         for(; j < nums ; ++j) 99                         {100 101                             if(rfds_array[j] == -1)102                                 break;103 104                         }105                         if(j < nums)106                         {107                             rfds_array[j] = new_sock;108 109                         }110                         else111                         {112                             printf("fd_Set is full\n");113                             close(new_sock);114                             continue;115                         }116                          printf("new client come %s %d\n",inet_ntoa(client.sin_addr),ntohs(client.sin_port));117                          for(j = 0; j < nums ; ++j)118                          {119                              if(write_array[j] == -1)120                                  break;121                          }122                          if(j < nums)123                              write_array[j] = new_sock;124                          else125                          {126                              printf("commot write\n");127                          }128                     }129             }130                 else if(i > 0 && FD_ISSET(rfds_array[i],&read_set))131                 {132                     char buf[1024];133                     ssize_t s = read(rfds_array[i],buf,sizeof(buf) - 1);134                     if(s == 0)135                     {136                         printf("client is quit....\n");137                         close(rfds_array[i]);138                         int j = 0;139                         for(;j < nums; ++j)140                         {141                             if(write_array[j] == rfds_array[i])142                                 break;143                         }144                         if(j < nums)145                             write_array[j] = -1;146                         rfds_array[i] = -1;147                         continue;148                     }149                     else if (s < 0)150                     {151                         perror("read");152                         close(rfds_array[i]);153                         rfds_array[i] = -1;154                         continue;155                     }156                     else157                     {158                         buf[s] = 0;159                         // printf("%s %d:",inet_ntoa(client.sin_addr),ntohs(client.sin_port));160                          printf("%s\n",buf);161 162 163                     }164                 }165                  if(write_array[i] != -1 && FD_ISSET(write_array[i],&write_set))166                  {167                      char * buf = "hello hhh";168                      printf("%s\n",buf);169                      write(write_array[i],buf,strlen(buf));170                  }171             }172         }173 174         else if (ret == 0)175         {176             printf("no ready.\n");177         }178         else179         {180             perror("select");181             return 5;182         }183 184     }185     return 0;186 }

接下来我们建立一个测试用的client端

1 #include <stdio.h>  2 #include <stdlib.h>  3 #include <unistd.h>  4 #include <sys/select.h>  5 #include <sys/socket.h>  6 #include <sys/types.h>  7 #include <netinet/in.h>  8 #include <arpa/inet.h>  9 #include <string.h> 10 #include <fcntl.h> 11  12 static void usage(char * arg) 13 {    14     printf("%s[server_ip][server_port]\n",arg); 15 } 16  int main(int argc, char * argv[]) 17 { 18     if(3 != argc) 19     { 20         usage(argv[0]); 21         return 1; 22     } 23     int sock = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); 24     if(sock < 0) 25     { 26         perror("sock"); 27         return 2; 28     } 29  30         struct sockaddr_in server; 31         server.sin_family = AF_INET; 32         server.sin_port = htons(atoi(argv[2])); 33         server.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]); 34         if(connect(sock,(struct sockaddr*)&server,sizeof(server)) < 0) 35         { 36             perror("connect"); 37             return 3; 39         } 40         close(1); 41         int ret = dup(sock); 42         if(ret < 0) 43             perror("dup"); 44         return 4; 45         close(sock); 46         char buf[1024]; 47         while(1) 48         { 49  50             ssize_t ret = read(0,buf,sizeof(buf)-1); 51             if(ret < 0) 52             { 53  54                 perror("read"); 55                 return 5; 56  57             } 58             buf[ret - 1] = 0; 59             printf("%s",buf); 60             fflush(stdout); 61  62         } 63         return 0; 64 }

优缺点

优点:
多线程模型可以⽅方便⾼高效的解决⼩小规模的服务请求，但⾯面对⼤大规模的服务请求，多线程模型并不是最佳⽅方案。而使用select()非阻塞模型可以很好地解决该问题，只要主机允许，请求是概念上的无上限。
　　
缺点:
（1）每次调用select，都需要把fd集合从用户态拷贝到内核态，这个开销在fd很多时会很大
（2）同时每次调用select都需要在内核遍历传递进来的所有fd，这个开销在fd很多时也很大
（3）select支持的文件描述符数量太小了，默认是1024

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