IO复用（select）代码实现

来源：互联网发布：软件项目生命周期管理编辑：程序博客网时间：2024/06/15 17:58

IO复用:IO复用说白了就是通过这种机制，只需要使用一个进程或线程

就可以去管理多个套接字描述符，去实现不同套接字的读写。与多进程

和多线程技术相比，I/O多路复用技术的最大优势是系统开销小，系统不

必创建进程/线程，也不必维护这些进程/线程，从而大大减小了系统的开

销。

select，poll，epoll都是IO多路复用的机制。

select，poll，epoll本质上都是同步I/O，因为他们都需要在读写事件就绪后自己负责进行读写，

也就是说这个读写过程是阻塞的，而异步I/O则无需自己负责进行读写，异步I/O的实现会负责把

数据从内核拷贝到用户空间。

select函数

　　该函数准许进程指示内核等待多个事件中的任何一个发送，并只在有一个或多个事件发生或经历一段指定的时间后才唤醒。函数原型如下：

#include <sys/select.h>#include <sys/time.h>int select(int maxfdp1,fd_set *readset,fd_set *writeset,fd_set *exceptset,const struct timeval *timeout)
返回值：就绪描述符的数目，超时返回0，出错返回-1

函数参数介绍如下：

（1）第一个参数maxfdp1指定待测试的描述字个数，它的值是待测试的最大描述字加1（因此把该参数命名为maxfdp1），描述字0、1、2...maxfdp1-1均将被测试。

因为文件描述符是从0开始的。

（2）中间的三个参数readset、writeset和exceptset指定我们要让内核测试读、写和异常条件的描述字。如果对某一个的条件不感兴趣，就可以把它设为空指针。struct fd_set可以理解为一个集合，这个集合中存放的是文件描述符，可通过以下四个宏进行设置：

void FD_ZERO(fd_set *fdset); //清空集合

void FD_SET(int fd, fd_set *fdset); //将一个给定的文件描述符加入集合之中

void FD_CLR(int fd, fd_set *fdset); //将一个给定的文件描述符从集合中删除

int FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset); // 检查集合中指定的文件描述符是否可以读写

（3）timeout告知内核等待所指定描述字中的任何一个就绪可花多少时间。其timeval结构用于指定这段时间的秒数和微秒数。

struct timeval{

long tv_sec; //seconds

long tv_usec; //microseconds

};

这个参数有三种可能：

（1）永远等待下去：仅在有一个描述字准备好I/O时才返回。为此，把该参数设置为空指针NULL。

（2）等待一段固定时间：在有一个描述字准备好I/O时返回，但是不超过由该参数所指向的timeval结构中指定的秒数和微秒数。

（3）根本不等待：检查描述字后立即返回，这称为轮询。为此，该参数必须指向一个timeval结构，而且其中的定时器值必须为0。

下面是我实现的select，通过IO复用去实现C/S模型一对多套接字编程：

#include"socket.h" //自己实现的socket函数库主要实现了套接字连接的准备工作

#define MAX_CLIENT_SIZE 5 //定义支持连接最多套接字数

int main(int argc, char *argv[])
{
int sockSer = start_up(argv[1], atoi(argv[2]), TCP); //"socket.h"中函数

int client_sockConn[MAX_CLIENT_SIZE] = {0};
int client_conn_num = 0; //

struct sockaddr_in addrCli;
socklen_t addrlen = sizeof(struct sockaddr);
char buffer[128];

fd_set set;
int maxfd = sockSer;
int i;
while(1)
{
FD_ZERO(&set);
FD_SET(sockSer, &set);

for(i=0; i<MAX_CLIENT_SIZE; ++i)
{
if(client_sockConn[i] != 0)
{
FD_SET(client_sockConn[i], &set);
}
}

printf("Server Wait.......\n");
int ret = select(maxfd+1, &set, NULL, NULL, NULL);
if(ret == -1)
{
perror("select.");
continue;
}
else if(ret == 0)
{
printf("time out.\n");
continue;
}
else
{
if(FD_ISSET(sockSer, &set))
{
//new client
int sockConn = accept(sockSer, (struct sockaddr *)&addrCli, &addrlen);
if(sockConn == -1)
{
printf("Server Accept Client Connect Fail.\n");
continue;
}
else
{
printf("A New Client Come Baby.\n");
client_conn_num++;
for(i=0; i<MAX_CLIENT_SIZE; ++i)
{
if(client_sockConn[i] == 0)
{
client_sockConn[i] = sockConn;
break;
}
}
if(i >= MAX_CLIENT_SIZE)
{
printf("Server Over Load.\n");
}
else
{
if(sockConn > maxfd)
maxfd = sockConn;
}
}
}
else
{
printf("Server Handler Client Msg.\n");
for(i=0; i<MAX_CLIENT_SIZE; ++i)
{
if(FD_ISSET(client_sockConn[i], &set))
{
//handler client msg
int recvbyte = recv(client_sockConn[i], buffer, 128, 0);
if(recvbyte <= 0)
{
printf("Recv DataError.\n");
continue;
}
send(client_sockConn[i], buffer, strlen(buffer)+1, 0);
}
}
}
}
}
close(sockSer);
return 0;
}

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