C++网络编程之select

Love The Way You Lie 2022-05-15 03:05 224阅读 0赞

文章来源：[https://www.cnblogs.com/zxllm/p/5420065.html][https_www.cnblogs.com_zxllm_p_5420065.html]

select函数决定一个或者多个套接字（socket）的状态，如果需要的话，等待执行异步I/O。

int select(

\_\_in        int    nfds,

\_\_inout    fd\_set \*readfds,

\_\_inout  fd\_set \*writefds,

\_\_inout  fd\_set \*exceptfds,

\_\_int       const struct timeval \*timeout

);

**参数**：

nfds：忽略。

readnfds: 指向检查可读性的套接字集合的可选的指针。

writefds: 指向检查可写性的套接字集合的可选的指针。

exceptfds: 指向检查错误的套接字集合的可选的指针。

timeout: select函数需要等待的最长时间，需要以TIMEVAL结构体格式提供此参数，对于阻塞操作，此参数为null。

**返回值**：

select函数返回那些准备好并且包含在fd\_set结构体的套接字的总数，如果超时,则返回0;如果错误发生，返回SOCKET\_ERROR。如果返回值为SOCKET\_ERROR，可以通过WSAGetLastError函数检索指定的错误码。

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> 错误码 </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 解释 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> WSANOTINITIALISTED </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 在使用此函数之前，WSAStartup函数必须成功的执行 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> WSAEFALUT </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 套接字执行时不能分配需要的资源或者readfds、writefds、exceptfds、timeval参数不是用户地址空间的一部分。 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> WSAENETDOWN </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 网络子系统失败 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> WSAEINVAL </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 超时值不合法的，或者其他的三个参数为空。 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> WSAEINTR </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 阻塞的套接字1.1调用通过WSACancelBlockingCall取消 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> WSAEINPROGRESS </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 阻塞的套接字1.1调用正在处理或者服务提供者正在处理一个掉用户函数。 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> WSAENOTSOCK </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 描述集中包括一个不是套接字的入口。 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

**说明**

**       **select函数用于决定一个或者多个套接字的状态。对于每一个套接字，调用者可以请求读、写或者错误状态信息。一个请求给定状态的套接字集由fd\_set结构体指定。在fd\_set结构体中的套接字必须和单个服务提供者联系在一起。基于此，如果WSAPROTOCOL\_INFO结构体中有相同的providerId值，套接字被认为来自同一个服务提供者。直到返回，结构体更新去反映满足指定条件套接字子集。select函数返回满足条件的套接字个数。fd\_set集合可以通过一些宏手动操作。这些宏也适合伯克利套接字，但是它们的机理是根本不同的。

参数readfds指示检查套接字的可读性。当套接字在listen状态，如果已经接收一个连接请求，这个套接字会被标记为可读，例如一个accept会确保不会阻塞的完成。对于其他的套接字，可读性意味着队列中的数据适合读，当调用recv,WSARecv,WSARecvFrom或者recvfrom后不会阻塞。

对于面向连接的套接字，可读性也可以指示关闭套接字的从另一端接收的请求。如果虚电路正常关闭，并且所有的数据都已经接收，然后recv会立刻返回（没有数据接收），如果虚电路重置，recv会立刻返回错误码，例如WSAECONNRESET。如果套接字选项SO\_OOBINLINE置位（参见setsockop），出现的OOB数据将会被检查。

参数writefds指示检查套接字的可写性。如果套接字处理connect调用（非阻塞的），并且完全建立连接，这时套接字是可写。如果套接字没有处理connect调用，可写性意味着担保send,sendto或者WSASendto执行成功。但是，如果len参数超过系统的缓存空间大小，它们在阻塞套接字中是可以阻塞的。不确定多长的长度是合法的，尤其在多线程环境下。

参数exceptfds指示套接字被检查OOB数据出现或者异常错误环境。

注意：OOB数据仅仅应用当SO\_OOBINLINE设置为FALSE的情况下。如果一个套接字处理连接调用（非阻塞模式），试图连接的错误信息在exceptfds中，这个文档并没有定义那些错误需要包含其中。

readfd,writefds或者exceptfds中任何两个参数在调用的时候需要为null。至少一个必须为非空，并且任何一个非空描述设置必须包括至少一个套接字句柄。

总之，一个套接字将会被指定在一个特殊的集合当select返回如果：

readfds:

①     如果listen函数已经调用并且连接挂起，accept会执行成功。

②     数据适合读（如果SO\_OOBINLINE置位，包括OOB数据）

③     连接被关/重置/终止

writefds：

①     如果处理一个connect调用（非阻塞），连接成功。

②     数据可以发送。

exceptfds：

①     如果处理一个connect调用（非阻塞），连接失败。

②     OOB数据适合读（仅当SO\_OOBINLINE未置位）

在头文件Winsock2.h中定义四个宏来操作和检查描述集。FD\_SETSIZE决定在描述集合中最大数量（FD\_SETSIZE的默认值为64,此值可以在导入Winsock2.h之前通过FD\_SETSIZE修改）。

使用这些宏是为了在不同的套接字环境中维护软件便利。这些宏操作和检查fd\_set内容为：

**FD\_CLR(***s***,** \**set***)**

**      **   从set集合中移除描述符s

**FD\_ISSET(***s***,** \**set***)**

**        ** 如果s在set中，返回非0，否则返回0

**FD\_SET(***s***,** \**set***)**

**         **增加描述符s到set中

**FD\_ZERO(**\**set***)**

**       **  初始化set集合为null集合

![复制代码][copycode.gif]

#include<WinSock2.h>
 #include<stdio.h>
 #include<Windows.h>
 #include<string>
 #include<iostream>
 #include<thread>
 #include<exception>
 #include<future>
 #include<vector>
 using namespace std;
 #pragma comment(lib,"WS2_32.lib")//显示连接套接字库
 #define _WINSOCK_DEPRECATED_NO_WARNINGS
 #define SIZE 5
 
 FILE * ffp;
 struct fd_set rfds;
 struct sockaddr_in ipadd;
 struct timeval timeout = { 0, 200 };
 char * readbuff[10] = { 0 };
 
 
 string ss;
 vector<SOCKET> v;
 char sztext[1024] = { 0 };
 char sztext1[1024] = { 0 };
 SOCKET s;
 int n;
 sockaddr_in addr, addr2;
 int ret;
 
 void Close()
 {
 ::closesocket(s);
 if (!v.empty())
 {
 v.clear();
 }
 ::WSACleanup();
 }
 
 void Initialize()
 {
 WSADATA data;
 WORD w = MAKEWORD(2, 0);//版本号
 //strcpy(sztext, lastSend.c_str());
 ::WSAStartup(w, &data); //动态链接库初始化
 s = ::socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
 n = sizeof(addr2);
 addr.sin_family = AF_INET;
 addr.sin_port = htons(75);
 addr.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY;
 ::bind(s, (sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
 ::listen(s, SIZE);
 printf("服务器已经启动\n");
 }
 
 void MyRecv()
 {
 try{
 while (true)
 {
 for (int i = 0; i < v.size(); ++i)
 {
 FD_ZERO(&rfds); /* 清空集合 */
 FD_SET(v.at(i), &rfds); /* 将fp添加到集合，后面的FD_ISSET和FD_SET没有必然关系，这里是添加检测 */
 
 switch (select(0, &rfds, NULL, NULL, &timeout)) //select使用 
 {
 case -1:
 v.erase(v.begin() + i); 
 printf("客服端断开\n");
 break; //select错误退出程序 
 case 0:
 continue; //再次轮询 
 default:
 if (FD_ISSET(v.at(i), &rfds)) //测试sock是否可读即是否网络上有数据
 {
 if (::recv(v.at(i), sztext1, sizeof(sztext1), 0) != -1)
 {
 printf("%s\r\n", sztext1);
 }
 else
 {
 v.erase(v.begin() + i);
 printf("客服端断开\n");
 continue;
 }
 ss = "有";
 ss += sztext1;
 strcpy(sztext, ss.c_str());
 for (int j = 0; j < v.size(); ++j)
 { 
 ::send(v.at(j), sztext, sizeof(sztext), 0);
 }
 }
 }
 }
 }
 }
 catch (const exception& e)
 {
 cerr << "出错了" << endl;
 Close();
 }
 return;
 }
 
 int main()
 {
 SOCKET s1;
 Initialize();
 auto w = async(launch::async, [&]{
 while (true)
 {
 if (v.size() < SIZE)
 {
 for (int i = v.size(); i < SIZE; ++i)
 {
 s1 = ::accept(s, (sockaddr*)&addr2, &n);
 if (s1 != NULL)
 {
 v.push_back(s1);
 printf("%s已经连接上\r\n", inet_ntoa(addr2.sin_addr));
 }
 }
 printf("服务器接收额已满！\n");
 }
 }
 return;
 });
 try{
 thread t1(MyRecv);
 t1.join();
 }
 catch (const exception& e)
 {
 cerr << "出错了" << endl;
 }
 Close();
 system("pause");
 return 0;
 }

![复制代码][copycode.gif]

**         **参数time-out控制select函数完成的时间（超过这个时间返回超时）。如果time-out是个空指针，select会一直保持阻塞指导至少一个描述符符合指定的准则。否则，time-out指向一个TIMEVAL结构体，这个结构体指定select在返回之前应该等待最大时间。当select返回，TIMEVAL结构体中的内容是不会改变的。如果TIMEVAL初始化为\{0,0\}，select会立刻返回;这用于得到选择的套接字的状态。如果select立刻返回，然后select调用认为是非阻塞的，此时非阻塞调用的标准假设适用。例如，阻塞钩子不会调用，窗体套接字不会退出。

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[copycode.gif]: /images/20220515/07fc3c8e57e2401fbc09c9efe97ec280.png