利用select实现IO多路复用TCP服务端

一、相关函数 1. int select（int maxfdp, fd_set *readset, fd_set *writeset, fd_set *exceptset,struct timeval *timeout）; int maxfdp: 该参数是指集合中所有文件描述符的范围，即所有文件描述符的最大值加1； fd_set *readset: 该参数是我们所关心的文件是否可读的文件描述符的集合，如果这个集合中有个文件可读了，那select返回一个大于0的数，表示有文件可读了 fd_set *writeset:......可写...... fd_set *exceptset: ......异常发生...... timeval *timeout:该参数是select的超时参数，这个参数使select处于三种状态：（1）timeout传入NULL，则select一直等到文件状态有变化时才返回，这段时间一直处于阻塞状态。（2）:timeout 传入0，则select会立即返回（非阻塞），如果文件状态有变化则返回一个大于0的值没有变化则返回0；（3）timeout传入一个大于0的数，则select在timeout时间内阻塞，一旦文件状态有变化就会返回，超时后不管怎样都会返回值同样是文件状态右边话就返回一个大于0的值，无变化则返回0； timeval的结构：struct timeval{long tv_sec; /*秒 */long tv_usec;/*微秒 */ } select返回一个小于0的数则说明出错。 2.fd_set fd_set类型变量每一位代表了一个描述符。我们也可以认为它只是一个由很多二进制位构成的数组，如下图所示： 操作fd_set的宏有：#include <sys/select.h> int FD_ZERO（int fd, fd_set *fdset）; int FD_CLR（int fd, fd_set *fdset）; int FD_SET（int fd, fd_set *fd_set）; int FD_ISSET（int fd, fd_set *fdset）; FD_ZERO宏将一个 fd_set类型变量的所有位都设为 0，使用FD_SET将变量的某个位置位。清除某个位时可以使用 FD_CLR，我们可以使用FD_ISSET来测试某个位是否被置位（即状态是否发生了变化）。当声明了一个文件描述符集后，必须用FD_ZERO将所有位置零。之后将我们所感兴趣的描述符所对应的位置位二、TCP服务端代码#include <string.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <netinet/in.h>#include <arpa/inet.h>#include <ctype.h>#include "wrap.h"#define MAXLINE 80#define SERV_PORT 8001int main（int argc, char **argv）{int i, maxi, maxfd, listenfd, connfd, sockfd;int nready, client[FD_SETSIZE];ssize_t n;fd_set rset, allset;char buf[MAXLINE];char str[INET_ADDRSTRLEN];socklen_t cliaddr_len;struct sockaddr_incliaddr, servaddr;listenfd = Socket（AF_INET, SOCK_STREAM, 0）;bzero（&servaddr, sizeof（servaddr））;servaddr.sin_family = AF_INET;servaddr.sin_addr.s_addr = htonl（INADDR_ANY）;servaddr.sin_port = htons（SERV_PORT）;Bind（listenfd, （struct sockaddr *）&servaddr, sizeof（servaddr））;Listen（listenfd, 20）;maxfd = listenfd;maxi = -1;for （i = 0; i < FD_SETSIZE; i++）client[i] = -1; /* -1 indicates available entry */FD_ZERO（&allset）;FD_SET（listenfd, &allset）;for （ ; ; ） {rset = allset; /* structure assignment */nready = select（maxfd+1, &rset, NULL, NULL, NULL）;if （nready < 0）perr_exit（"select error"）;if （FD_ISSET（listenfd, &rset）） { /* new client connection */cliaddr_len = sizeof（cliaddr）;connfd = Accept（listenfd, （struct sockaddr *）&cliaddr, &cliaddr_len）;printf（"received from %s at PORT %d ",inet_ntop（AF_INET, &cliaddr.sin_addr, str, sizeof（str））,ntohs（cliaddr.sin_port））;for （i = 0; i < FD_SETSIZE; i++）if （client[i] < 0） {client[i] = connfd; /* save descriptor */break;}if （i == FD_SETSIZE） {fputs（"too many clients ", stderr）;exit（1）;}FD_SET（connfd, &allset）; /* add new descriptor to set */if （connfd > maxfd）maxfd = connfd; /* for select */if （i > maxi）maxi = i; /* max index in client[] array */if （--nready == 0）continue; /* no more readable descriptors */}for （i = 0; i <= maxi; i++） {/* check all clients 714 for data */if （（sockfd = client[i]） < 0）continue;if （FD_ISSET（sockfd, &rset）） {if （（n = Read（sockfd, buf, MAXLINE）） == 0） {Close（sockfd）;FD_CLR（sockfd, &allset）;client[i] = -1;} else {int j;for （j = 0; j < n; j++）buf[j] = toupper（buf[j]）;Write（sockfd, buf, n）;}if （--nready == 0）break; /* no more readable descriptors */}}}} 备：封装原始linux函数wrap.c:#include <stdlib.h>#include <stdio.h>#include <errno.h>#include <sys/socket.h>#include <netinet/in.h>#include <string.h>#include <unistd.h>void perr_exit（const char *s）{perror（s）;exit（1）;}int Accept（int fd, struct sockaddr *sa, socklen_t *salenptr）{int n;again:if （（n = accept（fd, sa, salenptr）） < 0） {if （（errno == ECONNABORTED） || （errno == EINTR））goto again;else perr_exit（"accept error"）;}return n;}void Bind（int fd, struct sockaddr *sa, socklen_t salen）{if （bind（fd, sa, salen） < 0）perr_exit（"bind error"）;}void Connect（int fd, const struct sockaddr *sa, socklen_t salen）{if （connect（fd, sa, salen） < 0）perr_exit（"connent error"）;}void Listen（int fd, int backlog）{if （listen（fd, backlog） < 0） perr_exit（"listen error"）;}int Socket（int family, int type, int protocol）{int n;if （（n = socket（family, type, protocol）） < 0） perr_exit（"socket error"）;return n;}ssize_t Read（int fd, void *ptr, size_t nbytes）{ssize_t n;again:if （（n = read（fd, ptr, nbytes）） < 0） {if （errno == EINTR）goto again;else return -1;}return n;}ssize_t Write（int fd, const void *ptr, size_t nbytes）{ssize_t n;again:if （（n = write（fd, ptr, nbytes）） == -1） {if （errno == EINTR）goto again;else return -1;}return n;}void Close（int fd）{if （close（fd） == -1）perr_exit（"close error"）;}ssize_t Readn（int fd, void *vptr, size_t n）{size_t nleft;ssize_t nread;char *ptr;ptr = vptr;nleft = n;while （nleft > 0） {if （（nread = read（fd, ptr, nleft））< 0） {if （errno == EINTR）nread = 0;else return -1;} else if （nread == 0） {break;}nleft -= nread;ptr += nread;}return n - nleft;}ssize_t Writen（int fd, const void *vptr, size_t n）{size_t nleft;ssize_t nwritten;const char *ptr;ptr = vptr;nleft = n;while （nleft > 0） {if （（nwritten = write（fd, ptr, nleft）） <= 0） {if （nwritten < 0 && errno == EINTR）nwritten = 0;else return -1;}nleft -= nwritten;ptr += nwritten;}return n;}static ssize_t my_read（int fd, char *ptr）{static int read_cnt;static char *read_ptr;static char read_buf[100];if （read_cnt <= 0） {again:if （（read_cnt = read（fd, read_buf, sizeof（read_buf））） < 0） {if （errno == EINTR）goto again;return -1;} else if （read_cnt == 0）return 0;read_ptr = read_buf;}read_cnt--;*ptr = *read_ptr++;return 1;}ssize_t Readline（int fd, void *vptr, size_t maxlen）{ssize_t n, rc;char c, *ptr;ptr = vptr;for （n = 1; n < maxlen; n++） {if （（rc = my_read（fd, &c）） == 1） {*ptr++ = c;if （c == " "） break;} else if （rc == 0） {*ptr = 0;return n - 1;} else {return -1;}}*ptr = 0;return n;}本文永久更新链接地址：http://www.linuxidc.com/Linux/2017-01/139222.htm