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I/O複用——select

I/O複用典型使用在下列網路應用場合:

1.當客戶處理多個描述符(通常是互動式輸入和網路套接字)時,必須使用I/O複用。

2.如果一個TCP伺服器既要處理監聽套接字,又要處理已連線套接字,一般就要使用I/O複用。

3.如果一個伺服器既要處理TCP,又要處理UDP,一般就要使用I/O複用。

4.如果一個伺服器要處理多個服務或者多個協議,一般就要使用I/O複用。

函式原型:

#include <sys/select.h>

#include <sys/time.h>

int select(int maxfdp1 , fd_set  *readset  , fd_set  *writeset , fd_set  *exceptset , struct timeval *timeout); 


引數說明:

maxfdp1是一個整數值,指定待測試的描述符個數,它的值是待測試的最大描述符加1。

第2、3、4三個引數的型別是一樣的: fd_set *,通常是一個整數陣列,其中每個整數中的每一位對應一個描述符。假設是32位的整形陣列,則第一個元素對應於描述符0~31,第二個元素對應於描述符32~63,以此類推。

另外關於fd_set型別的變數,還有一組標準的巨集定義來處理此類變數:

FD_ZERO(fd_set *fdset):清空fdset與所有檔案描述符的聯絡。

FD_SET(int fd, fd_set *fdset):建立檔案描述符fd與fdset的聯絡。

FD_CLR(int fd, fd_set *fdset):清除檔案描述符fd與fdset的聯絡。

FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset):檢查fdset聯絡的檔案描述符fd是否可讀寫,>0表示可讀寫。

函式的最後一個引數timeout顯然是一個超時時間值,其型別是struct timeval *,即一個struct timeval結構的變數的指標,所以我們在程式裡要申明一個struct timeval tv;然後把變數tv的地址&tv傳遞給select函式。struct timeval結構如下:

struct timeval {
long   tv_sec;     /* seconds */
long   tv_usec;    /* microseconds */
};


返回值:

若有就緒描述符則為其數目,如超時則返回0,出錯返回-1。

一個簡單的I/O複用客戶端程式碼:

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/socket.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/select.h>
#include<netinet/in.h>
#include<string.h>

#define MAX(a,b) a>b?a:b

void str_sent(FILE  *f , int );

int main(int argc,char *argv[])
{
	int connfd;
   	struct sockaddr_in seraddr;
   	int portnumber;
   	if(argc != 3){
       		printf("usage: hostname and portnumber\n");
       		exit(1);
   	}

    
   	if((portnumber = atoi(argv[2])) < 0){
       		printf("portnumber must ge 0.\n");
		exit(1);
	}
	
	bzero(&seraddr, sizeof(seraddr));
   	seraddr.sin_family = AF_INET;
   	if(inet_pton(AF_INET, argv[1], &seraddr.sin_addr) < 0){
		perror("inet_pton error.\n");
		exit(1);
	}

   	seraddr.sin_port=htons(portnumber);
   	if((connfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0 ){
      		perror("socket error.\n");
      		exit(1);
   	}

   	if(connect(connfd, (struct sockaddr *)&seraddr,sizeof(seraddr)) < 0){
      		perror("connect error.\n");
      		exit(1);
   	}

	str_sent(stdin, connfd);
   	close(connfd);
    	exit(0);
}

void str_sent(FILE  *f , int fd)
{
	char buf[1024];
	fd_set rset;
	
	FD_ZERO(&rset);	
	while(1){
		FD_SET(fd,&rset);
		FD_SET(fileno(f),&rset);
		if(select(MAX(fileno(f),fd)+1,&rset,NULL,NULL,NULL) < 0){
			perror("select error.\n");
			exit(1);
		}
		
		if(FD_ISSET(fileno(f),&rset)){ /*input is readable */
			if(fgets(buf,sizeof(buf),f) == NULL)
				return;	
			if(write(fd, buf, strlen(buf)) < 0){
				perror("write error.\n");
				return ;
			}
		}
		
		if(FD_ISSET(fd,&rset)){  /* socket is readable  */
			bzero(&buf, sizeof(buf));
			if(read(fd, buf ,sizeof(buf)) == 0){
				printf("server terminated!\n");
				return;
			}

			fputs(buf,stdout);
		}
	}
}