IO复用:

I/O复用使得程序可以同时监听多个文件描述符,这对提高程序的性能至关重要。例如TCP服务器要同时处理监听socket和连接socket,客户端要同时处理用户输入和网络连接.

Linux下实现I/O复用的系统调用主要有select、poll和epoll.

select函数:

#include <sys/select.h>
int select(int nfds,fd_set* readfds,fd_set* writefds,fd_set* excepefds,struct timeval* timeout);

函数参数介绍:

(1)nfds:指定被监听的文件描述符的总数.它通常被设置为select监听的所有的文件描述中的最大值加1.因为文件描述符是从0开始的.

(2)readfds、writefd和exceptfds参数:指向可读、可写和异常等事件对应的文件描述符集合.select调用返回时,内核将修改它们来通知应用程序哪些文件描述符已经就绪.(fd_set结构体仅包含一个整型数组,该数组的每个元素的每一位(bit)都标记一个文件描述符.fd_set能够容纳的文件描述符数量是由FD_SETSIZE来指定,这就限制了select能同时处理的文件描述符的总量).

因为位操作比较繁琐,所以使用下列宏来实现:

FD_ZERO(fd_set *fdset); //清除fdset的所有位

FD_SET(int fd,fd_set *fdset);  //设置fdset的位

FD_CLR(int fd,fd_set *fd_set);  //清除fdset的位fd

int FD_ISSET(int fd,fd_set *fd_set);//判断fdset的位fd是否被设置

(3)timeout参数:被用来设置select函数的超时时间.使用指针参数是因为内核将修改它以告诉用户select等了多久.

struct timeval结构体定义:

struct timeval{
long tv_sec;/*秒数*/
long tv_usec; /*微秒*/
};
  • timeout变量的tv_sec和tv_usec成员都被设为0,则select将立即返回.
  • timeout=NULL:select将一直阻塞,直到某个文件描述符就绪.

返回值:>0  成功时返回就绪(可读、可写和异常)文件描述符的总数.

=0   在超时时间内没有任何文件描述符就绪.

=-1    失败时,同时并设置errno.

例子:利用select接受普通数据和带外数据都将使select返回.但socket处于不同的就绪状态:前者处于可读状态,后者处于异常状态.

#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <assert.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <fcntl.h> int main(int argc,const char* argv[]){
if(argc<=){
printf("usage:%s ip port\n",argv[]);
return -;
} const char* ip=argv[];
int port=atoi(argv[]); struct sockaddr_in address;
address.sin_family=AF_INET;
inet_pton(AF_INET,ip,&address.sin_addr);
address.sin_port=htons(port); int sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,);
assert(sockfd!=-); int ret=bind(sockfd,(struct sockaddr*)&address,sizeof(address));
assert(ret!=-); ret=listen(sockfd,);
assert(ret!=-); struct sockaddr_in client_address;
socklen_t len=sizeof(client_address);
int connfd=accept(listenfd,(struct sockaddr*)&client_address,&len);
assert(connfd>=); fd_set readSet;
fd_set exceptionSet;
FD_ZERO(&readSet);
FD_ZERO(&exceptionSet);
char buf[]; while(){
memset(buf,'\0',); FD_SET(connfd,&readSet);
FD_SET(connfd,&exceptionSet); ret=select(connfd+,&readSet,NULL,&exceptionSet,NULL);
if(ret<){
printf("select error\n");
break;
} if(FD_ISSET(connfd,&readSet)){
ret=recv(connfd,buf,sizeof(buf),);
if(ret<=){
break;
} printf("recv data:%s and length:%d\n",buf,ret);
} else if(FD_ISSET(connfd,&exceptionSet)){
ret=recv(connfd,buf,sizeof(buf),MSG_OOB);
if(ret<=){
break;
} printf("recv oob data:%s and length:%d\n",buf,ret);
}
} close(connfd);
close(sockfd);
return ;
}
04-12 16:54