linux socket的select函数例子

古城微笑少年丶 2022-06-06 02:29 189阅读 0赞

使用select函数可以以非阻塞的方式和多个socket通信。程序只是演示select函数的使用，功能非常简单，即使某个连接关闭以后也不会修改当前连接数，连接数达到最大值后会终止程序。

1. 程序使用了一个数组fd\_A，通信开始后把需要通信的多个socket描述符都放入此数组。

2. 首先生成一个叫sock\_fd的socket描述符，用于监听端口。

3. 将sock\_fd和数组fd\_A中不为0的描述符放入select将检查的集合fdsr。

4. 处理fdsr中可以接收数据的连接。如果是sock\_fd，表明有新连接加入，将新加入连接的socket描述符放置到fd\_A。

\#include  < stdio.h >   
\#include  < stdlib.h >   
\#include  < unistd.h >   
\#include  < errno.h >   
\#include  < string .h >   
\#include  < sys / types.h >   
\#include  < sys / socket.h >   
\#include  < netinet / in .h >   
\#include  < arpa / inet.h >   
  
 \#define  MYPORT 1234     //  the port users will be connecting to   
  
 \#define  BACKLOG 5      //  how many pending connections queue will hold   
  
 \#define  BUF\_SIZE 200   
  
 int  fd\_A\[BACKLOG\];     //  accepted connection fd   
 int  conn\_amount;     //  current connection amount   
   
 void  showclient()  
\{  
     int  i;  
    printf( " client amount: %d\\n " , conn\_amount);  
     for  (i  =   0 ; i  <  BACKLOG; i \++ ) \{  
        printf( " \[%d\]:%d   " , i, fd\_A\[i\]);  
    \}  
    printf( " \\n\\n " );  
\}  
  
 int  main( void )  
\{  
     int  sock\_fd, new\_fd;   //  listen on sock\_fd, new connection on new\_fd   
      struct  sockaddr\_in server\_addr;     //  server address information   
      struct  sockaddr\_in client\_addr;  //  connector's address information   
     socklen\_t sin\_size;  
     int  yes  =   1 ;  
     char  buf\[BUF\_SIZE\];  
     int  ret;  
     int  i;  
  
     if  ((sock\_fd  =  socket(AF\_INET, SOCK\_STREAM,  0 ))  ==   \- 1 ) \{  
        perror( " socket " );  
        exit( 1 );  
    \}  
  
     if  (setsockopt(sock\_fd, SOL\_SOCKET, SO\_REUSEADDR,  & yes,  sizeof ( int ))  ==   \- 1 ) \{  
        perror( " setsockopt " );  
        exit( 1 );  
    \}  
      
    server\_addr.sin\_family  =  AF\_INET;          //  host byte order   
     server\_addr.sin\_port  =  htons(MYPORT);      //  short, network byte order   
     server\_addr.sin\_addr.s\_addr  =  INADDR\_ANY;  //  automatically fill with my IP   
     memset(server\_addr.sin\_zero,  ' \\0 ' ,  sizeof (server\_addr.sin\_zero));  
  
     if  (bind(sock\_fd, ( struct  sockaddr  \* ) & server\_addr,  sizeof (server\_addr))  ==   \- 1 ) \{  
        perror( " bind " );  
        exit( 1 );  
    \}  
  
     if  (listen(sock\_fd, BACKLOG)  ==   \- 1 ) \{  
        perror( " listen " );  
        exit( 1 );  
    \}  
  
    printf( " listen port %d\\n " , MYPORT);  
  
    fd\_set fdsr;  
     int  maxsock;  
     struct  timeval tv;  
  
    conn\_amount  =   0 ;  
    sin\_size  =   sizeof (client\_addr);  
    maxsock  =  sock\_fd;  
     while  ( 1 ) \{  
         //  initialize file descriptor set   
         FD\_ZERO( & fdsr);  
        FD\_SET(sock\_fd,  & fdsr);  
  
         //  timeout setting   
         tv.tv\_sec  =   30 ;  
        tv.tv\_usec  =   0 ;  
  
         //  add active connection to fd set   
          for  (i  =   0 ; i  <  BACKLOG; i \++ ) \{  
             if  (fd\_A\[i\]  !=   0 ) \{  
                FD\_SET(fd\_A\[i\],  & fdsr);  
            \}  
        \}  
  
        ret  =  select(maxsock  \+   1 ,  & fdsr, NULL, NULL,  & tv);  
         if  (ret  <   0 ) \{  
            perror( " select " );  
             break ;  
        \}  else   if  (ret  ==   0 ) \{  
            printf( " timeout\\n " );  
             continue ;  
        \}  
  
         //  check every fd in the set   
          for  (i  =   0 ; i  <  conn\_amount; i \++ ) \{  
             if  (FD\_ISSET(fd\_A\[i\],  & fdsr)) \{  
                ret  =  recv(fd\_A\[i\], buf,  sizeof (buf),  0 );  
                 if  (ret  <=   0 ) \{         //  client close   
                     printf( " client\[%d\] close\\n " , i);  
                    close(fd\_A\[i\]);  
                    FD\_CLR(fd\_A\[i\],  & fdsr);  
                    fd\_A\[i\]  =   0 ;  
                \}  else  \{         //  receive data   
                      if  (ret  <  BUF\_SIZE)  
                        memset( & buf\[ret\],  ' \\0 ' ,  1 );  
                    printf( " client\[%d\] send:%s\\n " , i, buf);  
                \}  
            \}  
        \}  
  
         //  check whether a new connection comes   
          if  (FD\_ISSET(sock\_fd,  & fdsr)) \{  
            new\_fd  =  accept(sock\_fd, ( struct  sockaddr  \* ) & client\_addr,  & sin\_size);  
             if  (new\_fd  <=   0 ) \{  
                perror( " accept " );  
                 continue ;  
            \}  
  
             //  add to fd queue   
              if  (conn\_amount  <  BACKLOG) \{  
                fd\_A\[conn\_amount \++ \]  =  new\_fd;  
                printf( " new connection client\[%d\] %s:%d\\n " , conn\_amount,  
                        inet\_ntoa(client\_addr.sin\_addr), ntohs(client\_addr.sin\_port));  
                 if  (new\_fd  >  maxsock)  
                    maxsock  =  new\_fd;  
            \}  
             else  \{  
                printf( " max connections arrive, exit\\n " );  
                send(new\_fd,  " bye " ,  4 ,  0 );  
                close(new\_fd);  
                 break ;  
            \}  
        \}  
        showclient();  
    \}  
  
     //  close other connections   
      for  (i  =   0 ; i  <  BACKLOG; i \++ ) \{  
         if  (fd\_A\[i\]  !=   0 ) \{  
            close(fd\_A\[i\]);  
        \}  
    \}  
  
    exit( 0 );  
\}

楼主真是太厉害了，select用的真是巧妙！完全实现在单线程的情况下多用户通信，我运行过代码，非常成功！不过经过我觉得楼主在accept函数里面fd\_A\[conn\_amount++\] = new\_fd;可以稍加改进，按照楼主的意图，会出现当一个用户不断连接再断开的情况下，当连接次数超过maxconnection的时候，就会退出，因此fd\_A\[i\]没有很好的利用,不能实现动态管理，我建议仅将conn\_amount仅作为客户端连接数，而不是有连接就增加，当accept成功的时候，就加1，当recv＝0的时候就减1；建议将fd\_A\[conn\_amount++\] = new\_fd;这句程序改为  
for(i = 0;i < MAXCLIENT;i++)  
\{  
if(fd\[i\] == 0)  
\{  
fd\[i\] = new\_fd;  
break;  
\}  
  
\}  
conn\_amount++;  
这样就可以重复利用fd\[i\]的空间；  
另外在recv返回值<=0的时候，加一句conn\_amount++;  
还有一点，超过最大连接数的时候break应该为continue，这样会更人性化一点，客户端太多关闭它的请求就行了，没必要自毁，这样整个系统就可以动态与客户端实现连接，很感谢楼主的贡献，使我少走了很多弯路，现在在楼主的基础上，我基本上已经实现了多用户访问的服务器端程序，而且还加上了数据库，我觉得这个世界是这么的美妙！

一个多月没碰了，不过当时听说select有这么大的作用，很兴奋，当时要实现单线程多用户，刚好select提供了这一切，由于整个项目有很多内容，还包括数据库和QT界面部分，因此，里面会有像qDebug、emit 这样的函数或者关键字，不过这不影响阅读，朋友们可以根据需要用printf等函数代替或者去掉，这里只提供socket连接部分，下面的函数中可能有部分是宏定义，比如BUF\_SIZE，MAXCLIENT等。该函数除了实现动态管理最大连接数外，还限制了一个连接的空闲连接时间（MAX\_IDLECONNCTIME），各位如看到下面读取系统时间这部分即为连接控制，目的就是为了，当一个用户在一定时间内没有连接请求，也没有发送和接受数据，服务器就可以关掉这个连接，这样同时还有效的制止了一些非常规的断开方法，比如客户端突然断电，拔掉网线等（这个时候，服务端是检测不到的客户端已断开）。

这些代码，经过长时间测试，没有出现问题，朋友们如果有什么更简洁高效的方法，一定要共享出来哦！

void run()  
\{  
char msg\[BUF\_SIZE\];  
int Listen\_socket,ret,on;  
struct sockaddr\_in local\_addr;  
struct sockaddr\_in client\_addr;  
int i;  
fd\_set fdsr; //文件描述符集的定义  
socklen\_t addr\_size;  
addr\_size = sizeof(struct sockaddr\_in);  
  
int conn\_amount = 0; //当前最大活跃连接数  
int new\_fd;  
struct timeval tv;  
  
//建立socket套接字  
if( (Listen\_socket = socket(AF\_INET, SOCK\_STREAM, IPPROTO\_TCP)) == -1)  
\{  
emit err\_msg\_signal("failed create socket");  
\}  
  
//bind API 函数将允许地址的立即重用  
on = 1;  
ret = setsockopt( Listen\_socket, SOL\_SOCKET, SO\_REUSEADDR,  
&on, sizeof(on) );  
  
int nNetTimeout=2000;//2秒  
//设置发送时限  
setsockopt(Listen\_socket,SOL\_SOCKET,SO\_SNDTIMEO,(char \*)&nNetTimeout,sizeof(int) );  
//设置接收时限  
setsockopt(Listen\_socket,SOL\_SOCKET,SO\_RCVTIMEO,(char \*)&nNetTimeout,sizeof(int));  
  
//设置本机服务类型  
local\_addr.sin\_family = AF\_INET;  
local\_addr.sin\_port = htons(port);  
local\_addr.sin\_addr.s\_addr = INADDR\_ANY;  
  
//while(flag\_port == 0)  
//绑定本机IP和端口号  
if(bind(Listen\_socket, (struct sockaddr\*)&local\_addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1)  
\{  
emit err\_msg\_signal("failed bind");  
\}  
  
//监听客户端连接  
if(listen(Listen\_socket, 8) == -1)  
\{  
emit err\_msg\_signal("failed listen");  
\}  
  
  
QTime current\_time;  
current\_time = QTime::currentTime();  
int flag\_minutechange = 0,lastminute = current\_time.currentTime().minute();  
int maxsock = Listen\_socket;

/\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*  
以下为并发连接处理，系统关键部分  
\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*/  
  
while (1)  
\{  
  
if( current\_time.currentTime().minute() != lastminute) //每次循环开始都读取系统时间，与上次分钟数比较，为以下超时判断提供依据  
\{  
lastminute = current\_time.currentTime().minute();  
flag\_minutechange = 1;  
\}  
  
FD\_ZERO(&fdsr); //每次进入循环都重建描述符集  
FD\_SET(Listen\_socket, &fdsr);  
for (i = 0; i < MAXCLIENT; i++) //将存在的套接字加入描述符集  
\{  
if (fd\[i\] != 0)  
\{  
FD\_SET(fd\[i\], &fdsr);  
if(flag\_minutechange == 1)  
\{  
con\_time\[i\]--;  
if(con\_time\[i\] <= 0)  
\{  
close(fd\[i\]);  
FD\_CLR(fd\[i\], &fdsr);  
fd\[i\] = 0;  
conn\_amount--;  
\}  
\}  
  
\}  
\}  
flag\_minutechange = 0;  
tv.tv\_sec = 1;  
tv.tv\_usec = 0;  
ret = select(maxsock + 1, &fdsr, NULL, NULL,&tv); //关键的select()函数，用来探测各套接字的异常  
//如果在文件描述符集中有连接请求或发送请求，会作相应处理，  
//从而成功的解决了单线程情况下阻塞进程的情况，实现多用户连接与通信  
  
if (ret < 0) //<0表示探测失败  
\{  
qDebug()<<"failed select\\n";  
break;  
\}  
else if (ret == 0) //=0表示超时，下一轮循环  
\{  
//qDebug()<<"timeout\\n";  
continue;  
\}  
  
// 如果select发现有异常，循环判断各活跃连接是否有数据到来  
for (i = 0; i < conn\_amount; i++)  
\{  
if (FD\_ISSET(fd\[i\], &fdsr))  
\{  
ret = recv(fd\[i\], msg, BUF\_SIZE, 0);  
if (ret <= 0) // recv<=0,表明客户端关闭连接，服务器也关闭相应连接，并把连接套接子从文件描述符集中清除  
\{  
qDebug("client\[%d\] close\\n", i);  
close(fd\[i\]);  
FD\_CLR(fd\[i\], &fdsr);  
fd\[i\] = 0;  
conn\_amount--;  
\}  
else //否则表明客户端有数据发送过来，作相应接受处理  
\{  
con\_time\[i\] = MAX\_IDLECONNCTIME; //重新写入fd\[i\]的超时数，再此之后如果MAX\_IDLECONNCTIME分钟内此连接无反应，服务器会关闭该连接  
if (ret < BUF\_SIZE)  
emit err\_msg\_signal("client ip: " + QString::fromLatin1(inet\_ntoa(client\_addr.sin\_addr)) +  
" port: " + QString::number(ntohs(client\_addr.sin\_port))+" coming data");  
qDebug("client\[%d\] send:%s\\n", i, msg);  
msg\[ret\] = '\\0';  
emit recv\_msg\_signal(QString::fromLatin1(msg),fd\[i\]);  
//send(fd\[i\],msg,ret,0);  
\}  
\}  
\}  
// 以下说明异常有来自客户端的连接请求  
if (FD\_ISSET(Listen\_socket, &fdsr))  
\{  
new\_fd = accept(Listen\_socket, (struct sockaddr \*)&client\_addr, &addr\_size);  
if (new\_fd <= 0)  
\{  
qDebug("failed accept");  
continue;  
\}  
  
// 判断活跃连接数时候是否小于最大连接数，如果是，添加新连接到文件描述符集中  
if (conn\_amount < MAXCLIENT)  
\{  
for(i = 0;i < MAXCLIENT;i++)  
\{  
if(fd\[i\] == 0)  
\{  
  
fd\[i\] = new\_fd;  
con\_time\[i\] = MAX\_IDLECONNCTIME; //每次新建立连接，设置该连接的超时数，如果此连接此后MAX\_IDLECONNCTIME分钟内无反应，关闭该连接  
break;  
\}  
  
\}  
conn\_amount++;  
//fd\[conn\_amount++\] = new\_fd;  
qDebug("new connection client\[%d\] %s:%d\\n", conn\_amount,  
inet\_ntoa(client\_addr.sin\_addr), ntohs(client\_addr.sin\_port));  
emit err\_msg\_signal("client ip: " + QString::fromLatin1(inet\_ntoa(client\_addr.sin\_addr)) +  
" port: " + QString::number(ntohs(client\_addr.sin\_port)));  
if (new\_fd > maxsock)  
maxsock = new\_fd;  
\}  
else  
\{  
qDebug("MAXCLIENT arrive, exit\\n");  
send(new\_fd, "over MAXCLIENT\\n", 25, 0);  
close(new\_fd);  
continue;  
\}  
\}  
  
\}  
\}

文章摘自[http://www.cnblogs.com/faraway/archive/2009/03/06/1404449.html][http_www.cnblogs.com_faraway_archive_2009_03_06_1404449.html]

[http_www.cnblogs.com_faraway_archive_2009_03_06_1404449.html]: http://www.cnblogs.com/faraway/archive/2009/03/06/1404449.html