Select模型学习

通过调用select函数可以确定一个或多个套接字的状态，判断套接字上是否有数据，或 者能否向一个套接字写入数据。

 

 Select模型是最常见的I/O模型。

使用 int select( int nfds , fd_set FAR* readfds , fd_set FAR* writefds,fd_set FAR* exceptfds,const struct timeval FAR * timeout ) ;

函数来检查你要调用的Socket套接字是否已经有了需要处理的数据。

select包含三个Socket队列，分别代表：

readfds ，检查可读性，

writefds，检查可写性，

exceptfds，例外数据。

timeout是select函数的返回时间。

例如，我们想要检查一个套接字是否有数据需要接收，我们可以把套接字句柄加入可读性检查队列中，然后调用select，如果，该套接字没有数据需要接收， select函数会把该套接字从可读性检查队列中删除掉，所以我们只要检查该套接字句柄是否还存在于可读性队列中，就可以知道到底有没有数据需要接收了。

WinSock提供了一些宏用来操作套接字队列fd_set。

FD_CLR( s,*set) 从队列set删除句柄s。

FD_ISSET( s, *set) 检查句柄s是否存在与队列set中。

FD_SET( s,*set )把句柄s添加到队列set中。

FD_ZERO( *set ) 把set队列初始化成空队列。

涉及到的结构的定义： a、 fd_set结构：

#define FD_SETSIZE 64

typedef struct fd_set

{

u_int  fd_count;                             /* how many are SET? */

SOCKET  fd_array[FD_SETSIZE];    /* an array of SOCKETs */

} fd_set;     
fd_count为已设定socket的数量

fd_array为socket列表，FD_SETSIZE为最大socket数量，建议不小于64。这是微软建 议的。(是否是不应该大于64)

timeval结构：
struct timeval

{

  long tv_sec;               /* 时间的秒值 */

  long tv_usec;             /*时间的毫秒值 */

};

这个结构主要是设置select()函数的等待值，如果将该结构设置为(0,0)，则select()函数 会立即返回。

select函数各参数的作用：

1. nfds：没有任何用处，主要用来进行系统兼容用，一般设置为0。   

2. readfds：等待可读性检查的套接字组。

3. writefds；等待可写性检查的套接字组。   

4. exceptfds：等待错误检查的套接字组。   

5. timeout：超时时间。  

函数失败的返回值：调用失败返回SOCKET_ERROR,超时返回0。

readfds、writefds、exceptfds三个变量至少有一个不为空，同时这个不为空的套接字组 种至少有一个socket，道理很简单，否则要select干什么呢。

举例：测试一个套接字是否可读：
fd_set fdread;

FD_SET(s,&fdread)；       //加入套接字

if(FD_ISSET(s,&fread)   //是否存在fread中

1：select模型（选择模型）
先看一下下面的这句代码：
int iResult = recv(s, buffer,1024);
这是用来接收数据的，在默认的阻塞模式下的套接字里，recv会阻塞在那里，直到套接字连接上有数据可读，把数据读到buffer里后recv函数才会返回，不然就会一直阻塞在那里。在单线程的程序里出现这种情况会导致主线程（单线程程序里只有一个默认的主线程）被阻塞,这样整个程序被锁死在这里，如果永远没数据发送过来，那么程序就会被永远锁死。这个问题可以用多线程解决，但是在有多个套接字连接的情况下，这不是一个好的选择，扩展性很差。Select模型就是为了解决这个问题而出现的。
再看代码：

int iResult = ioctlsocket(s, FIOBIO, (unsigned long *)&ul);
iResult = recv(s, buffer,1024);

这一次recv的调用不管套接字连接上有没有数据可以接收都会马上返回。原因就在于我们用ioctlsocket把套接字设置为非阻塞模式了。不过你跟踪一下就会发现，在没有数据的情况下，recv确实是马上返回了，但是也返回了一个错误：WSAEWOULDBLOCK，意思就是请求的操作没有成功完成。看到这里很多人可能会说，那么就重复调用recv并检查返回值，直到成功为止，但是这样做效率很成问题，开销太大。
感谢天才的微软工程师吧，他们给我们提供了好的解决办法。

// link with Ws2_32.lib
#pragma comment(lib,"Ws2_32.lib")

#include <winsock2.h>
#include <ws2tcpip.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>   // Needed for _wtoi

int __cdecl wmain(int argc, wchar_t **argv)
{
	system("title 服务器");
	// Declare and initialize variables
	WSADATA wsaData = {0};
	int iResult = 0;

	iResult = WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData);
	if (iResult != 0) 
	{
		wprintf(L"WSAStartup failed: %d\n", iResult);
		return 1;
	}

	SOCKET sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM ,0);
	if (sock == INVALID_SOCKET) 
	{
		wprintf(L"socket function failed with error = %d\n", WSAGetLastError() );
		iResult = closesocket(sock);
		if (iResult == SOCKET_ERROR) 
		{
			wprintf(L"closesocket failed with error = %d\n", WSAGetLastError() );
			WSACleanup();
			return 1;
		}
	}
	sockaddr_in  aSerAddr;
	aSerAddr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");
	aSerAddr.sin_family = AF_INET;
	aSerAddr.sin_port = htons(1989);
	int iRetBind = bind(sock,(sockaddr*)&aSerAddr,sizeof(sockaddr_in));
	int iRetLs = listen(sock,10);
	
	sockaddr_in  aClientAddr;
	int iLen= sizeof(sockaddr_in);
	SOCKET sockClient = INVALID_SOCKET;

	fd_set fdRead;
	timeval fdTime;
	fdTime.tv_sec = 2;
	fdTime.tv_usec= 0;
	
	while(1)
	{
		
		FD_ZERO(&fdRead);//初始化fD_SET
		FD_SET(sock,&fdRead);//分配套接字句柄到相应的fd_set
		select(0,&fdRead,NULL,NULL,&fdTime);

		//如果套接字句柄还在fd_set里，说明客户端已经有connect的请求发过来了，马上可以accept成功
		if(FD_ISSET(sock,&fdRead))
			sockClient = accept(sock,(sockaddr*)&aClientAddr,&iLen);
		else
		{
			printf("没有客户端连接\n");
			continue;
		}
		
		if(sockClient!=INVALID_SOCKET)
		{
			printf("%s连接到服务器!\n",inet_ntoa(aClientAddr.sin_addr));
			send(sockClient,"连接成功",strlen("连接成功"),0);
			char buffer[100]={0};
			recv(sockClient,buffer,100,0);
			printf("客户端:%s",buffer);
		}
	}

	return 0;
}