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网络socket编程指南

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增大字体作者：未知来源：supcode.com收集整理发布时间：2005-7-1 14:57:35

的套接字读信息并且没有任何数据，它不允许阻塞--它将返回 -1 并将 errno 设置为 EWOULDBLOCK。
但是一般说来，这种询问不是个好主意。如果你让你的程序在忙等状态查询套接字的数据，你将浪费大量的 CPU 时间。更好的解决之道是用下一章讲的 select() 去查询是否有数据要读进来。

select()--多路同步 I/O

　　虽然这个函数有点奇怪，但是它很有用。假设这样的情况：你是个服务器，你一边在不停地从连接上读数据，一边在侦听连接上的信息。没问题，你可能会说，不就是一个 accept() 和两个 recv() 吗? 这么容易吗，朋友? 如果你在调用 accept() 的时候阻塞呢? 你怎么能够同时接受 recv() 数据? “用非阻塞的套接字啊！” 不行！你不想耗尽所有的 CPU 吧? 那么，该如何是好?

select() 让你可以同时监视多个套接字。如果你想知道的话，那么它就会告诉你哪个套接字准备读，哪个又准备写，哪个套接字又发生了例外 (exception)。闲话少说，下面是 select()：
#include "sys/time.h"
　　#include "sys/types.h"
　　#include "unistd.h"
int select(int numfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,fd_set
*exceptfds, struct timeval *timeout);
这个函数监视一系列文件描述符，特别是 readfds、writefds 和 exceptfds。如果你想知道你是否能够从标准输入和套接字描述符 sockfd 读入数据，你只要将文件描述符 0 和 sockfd 加入到集合 readfds 中。参数 numfds 应该等于最高的文件描述符的值加1。在这个例子中，你应该设置该值为 sockfd+1。因为它一定大于标准输入的文件描述符 (0)。当函数 select() 返回的时候，readfds 的值修改为反映你选择的哪个文件描述符可以读。你可以用下面讲到的宏 FD_ISSET() 来测试。在我们继续下去之前，让我来讲讲如何对这些集合进行操作。每个集合类型都是 fd_set。下面有一些宏来对这个类型进行操作：
FD_ZERO(fd_set *set) – 清除一个文件描述符集合
　　FD_SET(int fd, fd_set *set) - 添加fd到集合
　　FD_CLR(int fd, fd_set *set) – 从集合中移去fd
　　FD_ISSET(int fd, fd_set *set) – 测试fd是否在集合中
最后，是有点古怪的数据结构 struct timeval。有时你可不想永远等待别人发送数据过来。也许什么事情都没有发生的时候你也想每隔96秒在终端上打印字符串 "Still Going..."。这个数据结构允许你设定一个时间，如果时间到了，而 select() 还没有找到一个准备好的文件描述符，它将返回让你继续处理。
数据结构 struct timeval 是这样的：
struct timeval {
　　 int tv_sec; /* seconds */
　　 int tv_usec; /* microseconds */
　　 };

只要将 tv_sec 设置为你要等待的秒数，将 tv_usec 设置为你要等待的微秒数就可以了。是的，是微秒而不是毫秒。1,000微秒等于1毫秒，1,000 毫秒等于1秒。也就是说，1秒等于1,000,000微秒。为什么用符号 "usec" 呢? 字母 "u" 很象希腊字母 Mu，而 Mu 表示 "微" 的意思。当然，函数返回的时候 timeout 可能是剩余的时间，之所以是可能，是因为它依赖于你的 Unix 操作系统。
哈！我们现在有一个微秒级的定时器！别计算了，标准的 Unix 系统的时间片是100毫秒，所以无论你如何设置你的数据结构 struct timeval，你都要等待那么长的时间。
还有一些有趣的事情：如果你设置数据结构 struct timeval 中的数据为 0，select() 将立即超时，这样就可以有效地轮询集合中的所有的文件描述符。如果你将参数 timeout 赋值为 NULL，那么将永远不会发生超时，即一直等到第一个文件描述符就绪。最后，如果你不是很关心等待多长时间，那么就把它赋为 NULL 吧。
下面的代码演示了在标准输入上等待 2.5 秒：

#include "sys/time.h"
　　#include "sys/types.h"
　　#include "unistd.h"
#define STDIN 0 /* file descriptor for standard input */
main()
　　 {
　　struct timeval tv;
　　fd_set readfds;
tv.tv_sec = 2;
　　tv.tv_usec = 500000;
FD_ZERO(&readfds);
　　FD_SET(STDIN, &readfds);
/* don't care about writefds and exceptfds: */
　　select(STDIN+1, &readfds, NULL, NULL, &tv);
if (FD_ISSET(STDIN, &readfds))
　　printf("A key was pressed!\n");
　　else
　　printf("Timed out.\n");
　　}

如果你是在一个 line buffered 终端上，那么你敲的键应该是回车 (RETURN)，否则无论如何它都会超时。
现在，你可能回认为这就是在数据报套接字上等待数据的方式--你是对的：它可能是。有些 Unix 系统可以按这种方式，而另外一些则不能。你在尝试以前可能要先看看本系统的 man page 了。
最后一件关于 select() 的事情：如果你有一个正在侦听 (listen()) 的套接字，你可以通过将该套接字的文件描述符加入到 readfds 集合中来看是否有新的连接。
这就是我关于函数select() 要讲的所有的东西。

　　参考书目:
　　Internetworking with TCP/IP, volumes I-III by Douglas E. Comer and
David L. Stevens. Published by Prentice Hall. Second edition ISBNs:
0-13-468505-9, 0-13-472242-6, 0-13-474222-2. There is a third edition of
this set which covers IPv6 and IP over ATM.
　　Using C on the UNIX System by David A. Curry. Published by
O'Reilly & Associates, Inc. ISBN 0-937175-23-4.
　　TCP/IP Network Administration by Craig Hunt. Published by O'Reilly
& Associates, Inc. ISBN 0-937175-82-X.
　　TCP/IP Illustrated, volumes 1-3 by W. Richard Stevens and Gary R.
Wright. Published by Addison Wesley. ISBNs: 0-201-63346-9,
0-201-63354-X, 0-201-63495-3.
Unix Network Programming by W. Richard Stevens. Published by
Prentice Hall. ISBN 0-13-949876-1.
　　On the web:
　　BSD Sockets: A Quick And Dirty Primer
　　(http://www.cs.umn.edu/~bentlema/unix/--has other great Unix
system programming info, too!)
Client-Server Computing
　　(http://pandonia.canberra.edu.au/ClientServer/socket.html)
Intro to TCP/IP (gopher)