Winsock select编程模型

本文详细介绍了Windows Socket套接字的两种I/O模式:阻塞模式和非阻塞模式,包括它们的工作原理、操作流程以及相关函数的使用方法。重点展示了如何使用select()函数在非阻塞模式下进行套接字状态查询和事件处理。

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  1、winsock的两种I/O模式

        Windows  Socket套接字可以在两种模式下进行I/O操作:阻塞模式和非阻塞模式。

       在阻塞模式下,执行I/O操作的函数在操作完成之前会一直等待,不会将这种控制权返回给程序,这样任一线程在某一时刻只能执行一个I/O操作。套接字在创建时默认为阻塞模式。在非阻塞模式下,执行I/O操作的Winsock函数会立即返回并交出控制权,之后再通过其他机制获得操作完成的通知。

   2、Windows  sockets下的编程模型

            (1)select模式:在阻塞模式下,使用select()函数来确定一个或多个套接字的状态,如判断套接字上是否有数据可读,或者能否向一个套接字写入数据,防止应用程序    在套接字处于锁定模式时,调用recv(或send)从没有数据的套接字上接收数据,被迫进入阻塞状态。其函数原型为:

     int select (

                         IN int nfds,                         //0,无意义

                         IN OUT fd_set* readfds,     //检查可读性

                         IN OUT fd_set* writefds,     //检查可写性

                         IN OUT fd_set* exceptfds,  //带外数据

                         IN const struct timeval* timeout);    //函数的返回时间,指针NULL一直等待

         请求状态查询的套接字集合由一个fd_set结构给出,在函数返回时此结构更新以反映那些满足特定条件的套接字的子集,同时select函数返回满足条件的套接字的数目。头文件winsock2.h中定义了一组操作fd_set结构的宏,他们分别是:

                     FD_CLR(s,*set)                                   从集合中删除描述符s

                     FD_ISSET(s,*set)                             如果s是集合中的一个元素,则返回非零,否则返回0;

                     FD_SET(s,*set)                                       将描述符s加入集合

                     FD_ZERO(*set)                                   将集合初始化为空集

                      FD_SETSIZE                                           常量,表示最多可容纳套接字的数量,默认为64

        select模式工作流程:

                           【1】 用FD_ZERO宏来初始化fd_set

                                 可以初始化的有select函数的第二三四个参数。

                           【2】用FD_SET宏来将套接字句柄分配给相应的fd_set

                                  例如如果想要检查一个套接字有数据需要接收,可以用FD_SET宏把套接接字句柄加入可读性检查队列中

                           【3】调用select函数。

                                  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,

                            【4】用FD_ISSET对套接字句柄进行检查。

                                   如果我们所关注的那个套接字句柄仍然在开始分配的那个fd_set里,那么说明马上可以进行相应的IO操 作。

                            【5】对满足条件的套接字执行一定的操作。

      贴一段别人的代码实例:

      #include <winsock2.h>     
    #include <stdio.h>     
      
    #define PORT  8000     
      
    #define MSGSIZE  1024     
      
    #pragma comment(lib, "ws2_32.lib")     
      
    int TotalConn = 0;      
      
    SOCKET SocketArr[FD_SETSIZE];      
      
    DWORD WINAPI WorkerThread(LPVOID lpParam);     
    int CALLBACK ConditionFunc(LPWSABUF lpCallerId,LPWSABUF lpCallerData, LPQOS lpSQOS,LPQOS lpGQOS,LPWSABUF lpCalleeId, LPWSABUF lpCalleeData,GROUP FAR * g,DWORD dwCallbackData);  
      
      
    int main(int argc, char* argv[])     
    {     
     WSADATA wsaData;     
     SOCKET sListen, sClient;     
     SOCKADDR_IN local, client;     
     int iAddrSize = sizeof(SOCKADDR_IN);     
     DWORD dwThreadId;     
     // Initialize windows socket library     
     WSAStartup(0x0202, &wsaData);     
     // Create listening socket     
     sListen = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);     
     // Bind     
      
     local.sin_family = AF_INET;     
     local.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY);     
     local.sin_port = htons(PORT);     
     bind(sListen, (sockaddr*)&local, sizeof(SOCKADDR_IN));     
      
     // Listen     
      
     listen(sListen, 3);     
      
     // Create worker thread     
      
     CreateThread(NULL, 0, WorkerThread, NULL, 0, &dwThreadId);       
      
     while (TRUE)      
     {       
      sClient = WSAAccept(sListen, (sockaddr*)&client, &iAddrSize, ConditionFunc, 0);     
      SocketArr[TotalConn++] = sClient;    
     }     
     return 0;     
    }     
      
    DWORD WINAPI WorkerThread(LPVOID lpParam)     
    {     
     int i;     
     fd_set fdread;     
     int ret;     
     struct timeval tv = {1, 0};     
     char szMessage[MSGSIZE];     
     while (TRUE)      
     {     
      FD_ZERO(&fdread);   //1清空队列  

      for (i = 0; i < TotalConn; i++)      
      {     
       FD_SET(SocketArr[i], &fdread);   //2将要检查的套接口加入队列  
      }     
      
      // We only care read event     
      ret = select(0, &fdread, NULL, NULL, &tv);   //3查询满足要求的套接字,不满足要求,出队  
      if (ret == 0)      
      {     
       // Time expired     
       continue;     
      }     
      
      for (i = 0; i < TotalConn1; i++)      
      {     
       if (FD_ISSET(SocketArr[i], &fdread))    //4.是否依然在队列  
       {     
        // A read event happened on SocketArr     
      
        ret = recv(SocketArr[i], szMessage, MSGSIZE, 0);     
        if (ret == 0 || (ret == SOCKET_ERROR && WSAGetLastError() == WSAECONNRESET))      
        {     
        // Client socket closed     
         printf("1:Client socket %d closed.\n", SocketArr[i]);     
         closesocket(SocketArr[i]);     
         if (i < TotalConn-1)      
         {     
          SocketArr[i--] = SocketArr[--TotalConn];  //删除关闭的套接字   
         }     
        }      
        else      
        {     
         // We reveived a message from client     
         szMessage[ret] = '\0';     
         send(SocketArr[i], szMessage, strlen(szMessage), 0);     
        }     
       }     
      }    
     }     
    }   
      
    int CALLBACK ConditionFunc(LPWSABUF lpCallerId,LPWSABUF lpCallerData, LPQOS lpSQOS,LPQOS lpGQOS,LPWSABUF lpCalleeId, LPWSABUF lpCalleeData,GROUP FAR * g,DWORD dwCallbackData)  
    {  
     if (TotalConn< FD_SETSIZE)  
      return CF_ACCEPT;  
     else  
      return CF_REJECT;  
    }  


             

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