Windows操作系统I/O模型—笔记1（select (选择模型)）

select函数可在socket编程中使用，是一种异步IO选

择模型，可以解决套接字（listen，bind，accept，recv这

几个函数会死锁）死锁，

以下笔记仅为个人学习中的记录，有错请提出，3Q 

█ select 的函数原型如下：

int  select
 (

  __in             int nfds,                                             //忽略，保持与Berkeley套接字兼容

  __in_out      fd_set*  readfds,                                //检查可读性，是一个指向fd_set结构体的指针

  __in_out      fd_set*  writefds,                                //检查可写性，是一个指向fd_set结构体的指针

  __in_out      fd_set*  exceptfds,                             //例外数据，是一个指向fd_set结构体的指针

  __in            const struct timeval*  timeout,             //时间结构体指针

);
 

在三个参数中（readfds 、writefds 和 exceptfds ），任何两个都可以是空值（ NULL）；

但是，至少有一个不能为空值！在任何不为空的集合中，必须包含至少一个套接字句柄；

否则， select 函数便没有任何东西可以等待。最后一个参数 timeout 对应的是一个指针，它指向一个timeval 结构，

用于决定select 最多等待 I/O操作完成多久的时间。如 timeout 是一个空指针，那么 select 调用会无限

期地“锁定”或停顿下去，直到至少有一个描述符符合指定的条件后结束。

select 成功完成后，会在 fdset 结构中，返回刚好有未完成的 I/O操作的所有套接字句柄的总量。

若超过 timeval 设定的时间，便会返回0。若 select 调用失败，都会返回 SOCKET_ERROR，

 

fd_set 结构的定义如下：

typedef struct fd_set 
 { 

              u_int fd_count;

              SOCKET fd_array[FD_SETSIZE];//#define FD_SETSIZE      64   , fd_set 结构中最多只能监视64个套接字。

} fd_set;

 fd_set 结构中最多只能监视64个套接字。

fd_set代表着一系列特定套接字的集合。其中， readfds 集合包括符合下述任何一个条件的套接字：

● 有数据可以读入。

● 连接已经关闭、重设或中止。

● 假如已调用了listen，而且一个连接正在建立，那么accept函数调用会成功。

writefds 集合包括符合下述任何一个条件的套接字：

● 有数据可以发出。

● 如果已完成了对一个非锁定连接调用的处理，连接就会成功。

exceptfds 集合包括符合下述任何一个条件的套接字：

● 假如已完成了对一个非锁定连接调用的处理，连接尝试就会失败。

● 有带外（Out-of-band，OOB）数据可供读取。

用 select 对套接字进行监视之前，必须将套接字句柄分配给一个fdset的结构集合，

之后再来调用 select，便可知道一个套接字上是否正在发生上述的 I/O 活动。

Winsock 提供了下列宏操作，可用来针对 I/O活动，对 fdset 进行处理与检查：

● FD_CLR(s, *set)：从set中删除套接字s。

● FD_ISSET(s, *set)：检查s是否set集合的一名成员；如答案是肯定的是，则返回TRUE。

● FD_SET(s, *set)：将套接字s加入集合set。

● FD_ZERO( * set)：将set初始化成空集合。 

可完成用 select 操作一个或多个套接字句柄的全过程：

1) 使用FDZERO宏，初始化一个fdset对象；

2) 使用FDSET宏，将套接字句柄加入到fdset集合中；

3) 调用 select 函数，等待其返回……select 完成后，会返回在所有 fdset 集合中设置的套接字句柄总数，

并对每个集合进行相应的更新。

4) 根据 select的返回值和 FDISSET宏，对 fdset 集合进行检查。

5) 知道了每个集合中“待决”的 I/O操作之后，对 I/O进行处理，

然后返回步骤1 )，继续进行 select 处理。 

一下是部分核心源代码：

BOOL SOCKET_Select(SOCKET hSocket, int nTimeOut, BOOL bRead) 
  ｛   fd_set fdset;

timeval tv;

FD_ZERO(&fdset);

FD_SET(hSocket, &fdset);

nTimeOut = nTimeOut > 1000 ? 1000 : nTimeOut;

tv.tv_sec  = 0;

tv.tv_usec = nTimeOut;

int iRet = 0;

if ( bRead ) {

iRet = select(0, &fdset, NULL , NULL, &tv);

}else{

iRet = select(0, NULL , &fdset, NULL, &tv);

}

if(iRet <= 0) {

return FALSE;

} else if (FD_ISSET(hSocket, &fdset)){

return TRUE;

}

return FALSE; 
｝ 

套接字编写(基于TCP协议)

        WORD wVersionRequested;

WSADATA wsaData;

        int err;

 

       wVersionRequested = MAKEWORD( 1, 1 );

 

      err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );//加载套接字库

      if ( err != 0 ) //加载失败

{

return 0;

}

if ( LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 || HIBYTE( wsaData.wVersion ) != 1)//加载套接字的版本不符合

{

WSACleanup( );//释放加载资源

        return 0; 

}

SOCKET sockSrv=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//创建套接字

SOCKADDR_IN addrSrv;

addrSrv.sin_addr .S_un .S_addr =htonl(INADDR_ANY);

        addrSrv.sin_family =AF_INET;

addrSrv.sin_port =htons(6000);

bind(sockSrv,(SOCKADDR*)&addrSrv,sizeof(SOCKADDR));//绑定套接字

listen(sockSrv,5);//监听套接字

    

SOCKADDR_IN addrCilent;

int len=sizeof(SOCKADDR);

while(1)

{
              if(SOCKET_Select) //调用SOCKET_Select 函数
                { 

SOCKET sockConn=accept(sockSrv,(SOCKADDR*)&addrCilent,&len);//接受客服端

                            char sendBuf[100];

sprintf(sendBuf,"Welcome %s to http://www.Alan.com",inet_ntoa(addrCilent.sin_addr));

send(sockConn,sendBuf,strlen(sendBuf)+1,0);//发送数据

char recvBuf[100];

recv(sockConn,recvBuf,100,0);//接受数据

printf("%s\n",recvBuf);
                } 

closesocket(sockConn);//关闭套接字

}

WSACleanup(); //释放套接字库资源