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Linux下Socket编程(三)——非阻塞select的使用

2017-09-25  本文已影响433人  第八区

简介

什么叫阻塞和非阻塞

阻塞方式block,顾名思义,就是进程或是线程执行到这些函数时必须等待某个事件的发生,如果事件没有发生,进程或线程就被阻塞,函数不能立即返回。
使用Select就可以完成非阻塞(所谓非阻塞方式non- block,就是进程或线程执行此函数时不必非要等待事件的发生,一旦执行肯定返回,以返回值的不同来反映函数的执行情况,如果事件发生则与阻塞方式相同,若事件没有发生则返回一个代码来告知事件未发生,而进程或线程继续执行,所以效率较高)方式工作的程序,它能够监视我们需要监视的文件描述符的变化情况读写或是异常。

select

/* According to POSIX.1-2001 */
#include <sys/select.h>

/* According to earlier standards */
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,
          fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
struct timeval {
  long tv_sec;
  long tv_usec;  //微秒
};
fd_set类型的变量相关宏定义

fcntl

#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>

int fcntl(int fd, int cmd, ... /* arg */ );

根据文件描述词来操作文件的特性。
fcntl函数有5种功能:

返回值:
出错返回-1

SELECT_fncl.png

示例

select总是返回1的问题。

读取套接口上的错误"是遇到的第一个可移植性问题;如果出现问题,getsockopt源自Berkeley的实现是返回0,等待处理的错误在变量errno中返回;但是Solaris会让getsockopt返回-1,errno置为待处理的错误;我们对这两种情况都要处理;

设置阻塞模式

bool XTcp::SetBlock(bool isblock)
{
        if(sock<=0) return false;
        //F_GETFL 取得文件描述符状态
        int flags = fcntl(sock,F_GETFL,0);
        //如果出错,所有命令都返回-1,如果成功则返回某个其他值
        if(flags<0)
                return false;
        if(isblock)
        {
                //设置阻塞模式
                flags = flags&~O_NONBLOCK;
        }
        else
        {
                flags = flags|O_NONBLOCK;
        }
        if(fcntl(sock,F_SETFL,flags)!=0)
                return false;
        return true;
}

连接操作

/**
 *  接受客户端的连接,如果连接成功就返回连接后的XTcp
 */
XTcp* XTcp::acceptClient(){
        int connfd;
        struct sockaddr_in sockaddrClient;
        int clientl=sizeof(sockaddrClient);
        printf("wait for client connect\n" );
        // if((connfd = accept(sock,NULL,NULL))==-1) {
        if((connfd = accept(sock,(struct sockaddr*)&sockaddrClient,(socklen_t *)&clientl))==-1) {
                printf("accpet socket error: %s errno :%d\n",strerror(errno),errno);
        }
        char cilentIp[20];
        unsigned short port= ntohs(sockaddrClient.sin_port);
        const char *ip=inet_ntop(AF_INET,(void *)&sockaddrClient.sin_addr,cilentIp,16);
        printf("client=> %s:%d\n",cilentIp,port);
        XTcp* xTcpClient=new XTcp;
        xTcpClient->setSock(connfd);
        //开启线程接受数据
        XThread* st=new XThread(xTcpClient);
        thread t(&XThread::run,st);
        t.detach();
        return xTcpClient;
}

bool XTcp::connectServer(int port){
        const char * serverIp="127.0.0.1";
        sockaddr_in sockaddr;
        memset(&sockaddr,0,sizeof(sockaddr));
        sockaddr.sin_family = AF_INET;
        sockaddr.sin_port = htons(port);
        //转换ip地址
        inet_pton(AF_INET,serverIp,&sockaddr.sin_addr);
        int ss=SetBlock(false);
        fd_set set;
        cout<<"start connect "<<sock<<endl;
        //!=0代表未连接成功
        if((connect(sock,(struct sockaddr*)&sockaddr,sizeof(sockaddr))) != 0 )
        {
                printf("connect error :[%s] errno: %d\n",strerror(errno),errno);
                cout<<"=>select"<<endl;
                //清空fdset与所有文件描述符的联系。
                FD_ZERO(&set);
                //建立文件描述符fd与fdset的联系。
                FD_SET(sock,&set);
                timeval tm;
                tm.tv_sec = 3;
                tm.tv_usec = 0;
                //这三个参数都是描述符的集合,
                //第一个rfds是用来保存这样的描述符的:当描述符的状态变成可读的时系统就会告诉select函数返回,
                //第二个wfds是指有描述符状态变成可写的时系统就会告诉select函数返回,
                //第三个参数efds是特殊情况,即描述符上有特殊情况发生时系统会告诉select函数返回
                int res=select(sock+1,NULL,&set,NULL,&tm);
                cout<<"<=select res: "<<res<<endl;
                //select返回0,则表示建立连接超时;我们返回超时错误给用户,同时关闭连接,以防止三路握手操作继续进行下去;
                //On error, -1 is returned
                if( res<= 0)
                {
                        printf("connect timeout or error!\n");
                        return false;
                }
                //检查fd_set联系的文件描述符fd是否可读写,>0表示可读写。
                if ( !FD_ISSET( sock, &set ) )
                {
                        printf( "no events on sockfd found\n" );
                        return false;
                }
                int error = 0;
                socklen_t length = sizeof( error );
                //获取任意类型、任意状态套接口的选项当前值
                if( getsockopt( sock, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &error, &length ) < 0 )
                {
                        printf( "get socket option failed\n" );
                        return false;
                }
                if( error != 0 )
                {
                        printf( "connection failed after select with the error:[%s] errno %d \n",strerror(error), error );
                        return false;
                }
        }
        cout<<"connect success"<<endl;
        SetBlock(true);
        return true;
}
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