Unix网络编程-使用select执行TCP和UDP业务

/**
 * @file server-select-TCP-UDP.c
 * 使用select同时处理TCP和UDP
 */

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/select.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <netinet/in.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#define PORT 1226
int main(int argc, char **argv)
{
    int listenSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (listenSocket < 0)
    {
        perror("socket");
        exit(-1);
    }

    struct sockaddr_in serveraddr;
    bzero(&serveraddr, 0);
    serveraddr.sin_family = AF_INET;
    serveraddr.sin_port = htons(PORT);
    serveraddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

    const int on = 1;   // 一个开关
    setsockopt(listenSocket, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on));

    if (bind(listenSocket, (struct sockaddr*)&serveraddr, sizeof(serveraddr)) < 0)
    {
        perror("bind");
        close(listenSocket);
        exit(-1);
    }

    if (listen(listenSocket, 200) < 0)
    {
        perror("listen");
        exit(-1);
    }

    int udpsocket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if (udpsocket < 0)
    {
        perror("socket");
        exit(-1);
    }

    if (bind(udpsocket, (struct sockaddr*)&serveraddr, sizeof(serveraddr)) < 0)
    {
        perror("bind");
        close(udpsocket);
        close(listenSocket);
        exit(-1);
    }

    fd_set allset;
    FD_ZERO(&allset);
    while (1)
    {
        FD_SET(listenSocket, &allset);
        FD_SET(udpsocket, &allset);
        int maxfd = max(listenSocket, udpsocket);
        int readyNum;
        if ((readyNum = select(maxfd + 1, &allset, NULL, NULL, NULL)) < 0)
        {
            if (errno == EINTR)
            {
                continue;
            }
            else
            {
                perror("select");
                exit(-1);
            }
        }
        if (FD_ISSET(listenSocket, &allset))
        {
            int clientSocket = accept(listenSocket, NULL, NULL);
            int childpid = fork();
            if (childpid < 0)
            {
                perror("fork");
                exit(-1);
            }
            if (childpid == 0)
            {
                // tcp客户端业务
                close(listenSocket);
            }
            else
            {
                close(clientSocket);
            }
        }
        if (FD_ISSET(udpsocket, &allset))
        {
            // udp业务
        }
    }
}
Select在Socket编程中还是比较重要的,可是对于初学Socket的人来说都不太爱用Select写程序,他们只是习惯写诸如connect、accept、recv或recvfrom这样的阻塞程序(所谓阻塞方式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)。可是使用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。下面详细介绍一下! Select的函数格式(我所说的是Unix系统下的伯克利socket编程,windows下的有区别,一会儿说明): int select(int maxfdp,fd_set *readfds,fd_set *writefds,fd_set *errorfds,struct timeval *timeout); 先说明两个结构体: 第一,struct fd_set可以理解为一个集合,这个集合中存放的是文件描述符(file descriptor),即文件句柄,这可以是我们所说的普通意义的文件,当然Unix下任何设备、管道、FIFO等都是文件形式,全部包括在内,所以毫无疑问一个socket就是一个文件,socket句柄就是一个文件描述符。fd_set集合可以通过一些宏由人为来操作,比如清空集合FD_ZERO(fd_set *),将一个给定的文件描述符加入集合之中FD_SET(int ,fd_set *),将一个给定的文件描述符从集合中删除FD_CLR(int ,fd_set*),检查集合中指定的文件描述符是否可以读写FD_ISSET(int ,fd_set* )。一会儿举例说明。 第二,struct timeval是一个大家常用的结构,用来代表时间值,有两个成员,一个是秒数,另一个是毫秒数。 具体解释select的参数: int maxfdp是一个整数值,是指集合中所有文件描述符的范围,即所有文件描述符的最大值加1,不能错!在Windows中这个参数的值无所谓,可以设置不正确。 fd_set *readfds是指向fd_set结构的指针,这个集合中应该包括文件描述符,我们是要监视这些文件描述符的读变化的,即我们关心是否可以从这些文件中读取数据了,如果这个集合中有一个文件可读,select就会返回一个大于0的值,表示有文件可读,如果没有可读的文件,则根据timeout参数再判断是否超时,若超出timeout的时间,select返回0,若发生错误返回负值。可以传入NULL值,表示不关心任何文件的读变化。 fd_set *writefds是指向fd_set结构的指针,这个集合中应该包括文件描述符,我们是要监视这些文件描述符的写变化的,即我们关心是否可以向这些文件中写入数据了,如果这个集合中有一个文件可写,select就会返回一个大于0的值,表示有文件可写,如果没有可写的文件,则根据timeout参数再判断是否超时,若超出timeout的时间,select返回0,若发生错误返回负值。可以传入NULL值,表示不关心任何文件的写变化。 fd_set *errorfds同上面两个参数的意图,用来监视文件错误异常。 struct timeval* timeout是select的超时时间,这个参数至关重要,它可以使select处于三种状态,第一,若将NULL以形参传入,即不传入时间结构,就是将select置于阻塞状态,一定等到监视文件描述符集合中某个文件描述符发生变化为止;第二,若将时间值设为0秒0毫秒,就变成一个纯粹的非阻塞函数,不管文件描述符是否有变化,都立刻返回继续执行,文件无变化返回0,有变化返回一个正值;第三,timeout的值大于0,这就是等待的超时时间,即select在timeout时间内阻塞,超时时间之内有事件到来就返回了,否则在超时后不管怎样一定返回,返回值同上述。 返回值: 负值:select错误 正值:某些文件可读写或出错 0:等待超时,没有可读写或错误的文件
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