簡介

WSAEventSelect 模型也是 WinSock 中最常見的異步 I/O 模型。

這篇文章我們就來看看如何使用 WSAEventSelect api 來實現一個簡單的 TCP 服務器.

API 基礎

WSAEventSelect

WSAEventSelect 用來把一個 SOCKET 對象和一個 WSAEVENT 對象關聯起來。 lNetworkEvents 表示我們關心的 FD_XXX 網絡事件. 如果關心多個 SOCKET 事件，可以使用 OR 的方式指定多個 FD_XXX 標志。

int WSAAPI WSAEventSelect(SOCKET s,WSAEVENT hEventObject,long lNetworkEvents );

當特定的事件發生在相應的 SOCKET 上，該 SOCKET 上接下來的事件將會被阻塞，直到當前的事件被應用處理. 該事件被處理之后，接下來的事件將可以被進一步觸發.

事件處理函數

FD_READ	recv, recvFrom, WSARecv, WSARecvEx, WSARecvFrom
FD_WRITE	send, sendTo, WSASend, WSASentTo
FD_OOB	recv, recvFrom, WSARecv, WSARecvEx, WSARecvFrom
FD_ACCEPT	accept, AcceptEx, WSAAccept
FD_CONNECT	None
FD_CLOSE	None
FD_QOS	WSAIoctl (with SIO_GET_QOS)
FD_GROUP_QOS	Reserved
FD_ROUTINE_INTERFACE_CHANGE	WSAIoctl (with SIO_ROUTINE_INTERFACE_CHANGE)
FD_ADDRESS_LIST_CHANGE	WSAIoctl (with SIO_ADDRESS_LIST_CHANGE)

WSAEvent

WSACreateEvent 方法用來創建一個 WSAEvent 對象

WSAEVENT WSAAPI WSACreateEvent();

WSAWaitForMultipleEvents 用于等待一組事件中的一個或全部被觸發。

DWORD WSAAPI WSAWaitForMultipleEvents(DWORD cEvents,const WSAEVENT *lphEvents,BOOL fWaitAll,DWORD dwTimeout,BOOL fAlertable );

• cEvents：指定 lphEvents 數組中事件對象的數量。 該參數的最大值是 WSA_MAXIMUM_WAIT_EVENTS （64）
• lphEvents：事件對象的集合
• fWaitAll: 指定等待 lphEvents 中所有事件被觸發或者其中之一被觸發。 如果指定為 TRUE， 那么該函數只有在所有事件對象都被觸發之后才會返回。 如果指定為 FALSE， 當事件集合中任何一個事件被觸發之后，該方法就會返回。如果在這種情況下有多個事件對象被觸發，那個返回值將會返回該事件集合中索引值最小的索引值. 索引值減去 WSA_WAIT_EVENT_0 便是指向 lphEvents 中被觸發的事件的索引值.
• dwTimeout: 如果在 timeout 事件間隔內，沒有事件被觸發，函數不會一直阻塞，而是在等待 timeout 毫秒后返回。 指定該參數為 WSA_INFINITE， 該函數會一直等待，直到有事件被觸發. 指定該參數為 0， 該函數會立即返回.
• fAlertable: 略

WSAEnumNetworkEvents 用于查詢當前 SOCKET 上觸發事件對象 hEventObject 的對應 socket 事件（FD_READ, FD_WRITE 等）.

int WSAAPI WSAEnumNetworkEvents(SOCKET s,WSAEVENT hEventObject,LPWSANETWORKEVENTS lpNetworkEvents );

實現思路

創建一個 socket 作為監聽 socket

使用 WSAEventSelect 監聽該 SOCKET 上的網絡事件

使用 WSAWaitForMultipleEvents 等待 SOCKET 事件

當 SOCKET 上有事件被觸發，使用 WSAEnumNetworkEvents 查詢具體的 SOCKET 事件，并使用相應的 API 處理事件.

當有新的 SOCKET 連接到來，接收該連接，重復 2-4 步驟.

實例

接下來我們通過一個實例來看看如何實現.

#include <winsock2.h> #include <windows.h> #include <stdio.h>#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")#define PORT 8080 #define DATA_BUFSIZE 8192typedef struct _SOCKET_CONTEXT {CHAR Buffer[DATA_BUFSIZE];WSABUF DataBuf;SOCKET Socket;DWORD BytesSEND;DWORD BytesRECV; } SOCKET_CONTEXT, * LPSOCKET_CONTEXT;BOOL CreateSocketInformation(SOCKET s); void FreeSocketInformation(DWORD Event);// 這里我們維護了如下數據結構： // EeventArray： 我們為每個 SOCKET 對象創建一個對應的事件對象，以便我們能監聽該 SOCKET 上的網絡事件 // SocketArray： 毫無疑問，我們也需要維護所有SOCKET連接的的數組。其中包含 Listen SocketDWORD EventTotal = 0; WSAEVENT EventArray[WSA_MAXIMUM_WAIT_EVENTS]; LPSOCKET_CONTEXT SocketArray[WSA_MAXIMUM_WAIT_EVENTS];int main() {SOCKET ListenSocket;SOCKET AcceptSocket;SOCKADDR_IN Addr;LPSOCKET_CONTEXT SocketContext;WSANETWORKEVENTS NetworkEvents;DWORD Event;WSADATA wsaData;DWORD Flags;DWORD RecvBytes;DWORD SendBytes;// 初始化 Listen Socket 對象if (WSAStartup(0x0202, &wsaData) != 0) {printf("WSAStartup() failed with error %d\n", WSAGetLastError());return 1;}if ((ListenSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == INVALID_SOCKET) {printf("socket() failed with error %d\n", WSAGetLastError());return 1;}if (CreateSocketInformation(ListenSocket) == FALSE) {printf("CreateSocketInformation() failed!\n");return 1;}// 在調用 listen api 之前，我們需要使用 WSAEventSelect 需要將 ListenSocket 與一個 WSAEvent 對象關聯起來，這里我們僅僅關系 FD_ACCEPT 和 FS_CLOSE 事件.// 當這兩個事件之一被觸發，我們編譯可以從 EventArray[0] 上查詢到這些實際，以便進行處理if (WSAEventSelect(ListenSocket, EventArray[EventTotal - 1], FD_ACCEPT | FD_CLOSE) == SOCKET_ERROR) {printf("WSAEventSelect() failed with error %d\n", WSAGetLastError());return 1;}Addr.sin_family = AF_INET;Addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);Addr.sin_port = htons(PORT);if (bind(ListenSocket, (PSOCKADDR) &Addr, sizeof(Addr)) == SOCKET_ERROR) {printf("bind() failed with error %d\n", WSAGetLastError());return 1;}if (listen(ListenSocket, 10)) {printf("listen() failed with error %d\n", WSAGetLastError());return 1;}while(TRUE) {// 等待當前所有 socket 上的網絡事件被觸發//// 這里我們 fWait = FALSE， 也就是說任何一個 SOCKET 上有網絡之間，// 我們便停止等待，開始處理該事件//// dwTimeout = WSA_INFINITE， 如果沒有網絡事件發生，我們就一直等待，// 直到有網絡事件發生//// 這里 EventTotal 會隨著客戶端連接的到來增加，同時我們會創建對應的 Event對象，// 并放入 EventArrayif ((Event = WSAWaitForMultipleWSAWaitForEvents(EventTotal, EventArray, FALSE, WSA_INFINITE, FALSE)) == WSA_WAIT_FAILED) {printf("WSAWaitForMultipleEvents() failed with error %d\n", WSAGetLastError());return 1;}// 程序運行到這里，已經有網絡事件發生了，我們使用WSAEnumNetworkEvents 查詢到底是什么網絡事件， // 查詢結果保存在 NetworkEvents 對象上// 注意，在 API 章節我們已經說明，WSAWaitForMultipleWSAWaitForEvents 的返回值減去 WSA_WAIT_EVENT_0 才是對應的 EventArray 中被觸發的事件的索引值if (WSAEnumNetworkEvents(SocketArray[Event - WSA_WAIT_EVENT_0]->Socket,EventArray[Event - WSA_WAIT_EVENT_0], &NetworkEvents) == SOCKET_ERROR) {printf("WSAEnumNetworkEvents() failed with error %d\n", WSAGetLastError());return 1;}// 檢查當前事件是否是 FD_ACCEPT// 如果是 FD_ACCEPT事件，使用 accept 接收新的連接。if (NetworkEvents.lNetworkEvents & FD_ACCEPT) {if (NetworkEvents.iErrorCode[FD_ACCEPT_BIT] != 0) {printf("FD_ACCEPT failed with error %d\n", NetworkEvents.iErrorCode[FD_ACCEPT_BIT]);break;}if ((AcceptSocket = accept(SocketArray[Event - WSA_WAIT_EVENT_0]->Socket, NULL, NULL)) == INVALID_SOCKET) {printf("accept() failed with error %d\n", WSAGetLastError());break;}if (EventTotal > WSA_MAXIMUM_WAIT_EVENTS) {printf("Too many connections - closing socket...\n");closesocket(AcceptSocket);break;}// 接收新的連接之后，為該 SOCKET 創建 WSAEvent對象（在CreateSocketInformation 實現）// 然后監聽該 SOCKET 的 FD_READ, FD_WRITE, FD_CLOSE 事件CreateSocketInformation(AcceptSocket);if (WSAEventSelect(AcceptSocket, EventArray[EventTotal - 1], FD_READ|FD_WRITE|FD_CLOSE) == SOCKET_ERROR) {printf("WSAEventSelect() failed with error %d\n", WSAGetLastError());return 1;}printf("Socket %d got connected...\n", AcceptSocket);}// 檢查當前事件是否是 FD_READ 或者 FD_WRITEif (NetworkEvents.lNetworkEvents & FD_READ || NetworkEvents.lNetworkEvents & FD_WRITE) {// 檢查是不是發生了讀錯誤if (NetworkEvents.lNetworkEvents & FD_READ && NetworkEvents.iErrorCode[FD_READ_BIT] != 0) {printf("FD_READ failed with error %d\n", NetworkEvents.iErrorCode[FD_READ_BIT]);break;}// 檢查是不是發生了寫錯誤if (NetworkEvents.lNetworkEvents & FD_WRITE && NetworkEvents.iErrorCode[FD_WRITE_BIT] != 0) {printf("FD_WRITE failed with error %d\n", NetworkEvents.iErrorCode[FD_WRITE_BIT]);break;}SocketContext = SocketArray[Event - WSA_WAIT_EVENT_0];// Read data only if the receive buffer is emptyif (SocketContext->BytesRECV == 0) {SocketContext->DataBuf.buf = SocketContext->Buffer;SocketContext->DataBuf.len = DATA_BUFSIZE;Flags = 0;if (WSARecv(SocketContext->Socket, &(SocketContext->DataBuf), 1, &RecvBytes, &Flags, NULL, NULL) == SOCKET_ERROR) {if (WSAGetLastError() != WSAEWOULDBLOCK) {printf("WSARecv() failed with error %d\n", WSAGetLastError());FreeSocketInformation(Event - WSA_WAIT_EVENT_0);return 1;}} else {printf("WSARecv() is working!\n");SocketContext->BytesRECV = RecvBytes;}}if (SocketContext->BytesRECV > SocketContext->BytesSEND) {SocketContext->DataBuf.buf = SocketContext->Buffer + SocketContext->BytesSEND;SocketContext->DataBuf.len = SocketContext->BytesRECV - SocketContext->BytesSEND;if (WSASend(SocketContext->Socket, &(SocketContext->DataBuf), 1, &SendBytes, 0, NULL, NULL) == SOCKET_ERROR) {if (WSAGetLastError() != WSAEWOULDBLOCK) {printf("WSASend() failed with error %d\n", WSAGetLastError());FreeSocketInformation(Event - WSA_WAIT_EVENT_0);return 1;}// A WSAEWOULDBLOCK error has occurred. An FD_WRITE event will be posted// when more buffer space becomes available} else {printf("WSASend() is fine! Thank you...\n");SocketContext->BytesSEND += SendBytes;if (SocketContext->BytesSEND == SocketContext->BytesRECV) {SocketContext->BytesSEND = 0;SocketContext->BytesRECV = 0;}}}}// 檢查當前事件是否是 FD_CLOSEif (NetworkEvents.lNetworkEvents & FD_CLOSE) {// 檢查是否發生了錯誤if (NetworkEvents.iErrorCode[FD_CLOSE_BIT] != 0) {printf("FD_CLOSE failed with error %d\n", NetworkEvents.iErrorCode[FD_CLOSE_BIT]);break;} else {// socket 正常關閉printf("FD_CLOSE is OK!\n");}printf("Closing socket information %d\n", SocketArray[Event - WSA_WAIT_EVENT_0]->Socket);FreeSocketInformation(Event - WSA_WAIT_EVENT_0);}}return 0; }BOOL CreateSocketInformation(SOCKET s) {LPSOCKET_CONTEXT SocketContext;if ((EventArray[EventTotal] = WSACreateEvent()) == WSA_INVALID_EVENT) {printf("WSACreateEvent() failed with error %d\n", WSAGetLastError());return FALSE;}if ((SocketContext = (LPSOCKET_CONTEXT) GlobalAlloc(GPTR, sizeof(SOCKET_CONTEXT))) == NULL) {printf("GlobalAlloc() failed with error %d\n", GetLastError());return FALSE;}// Prepare SocketInfo structure for useSocketContext->Socket = s;SocketContext->BytesSEND = 0;SocketContext->BytesRECV = 0;SocketArray[EventTotal] = SocketContext;EventTotal++;return TRUE; }void FreeSocketInformation(DWORD Event) {LPSOCKET_CONTEXT SocketContext = SocketArray[Event];DWORD i;closesocket(SocketContext->Socket);GlobalFree(SocketContext);if(WSACloseEvent(EventArray[Event]) == TRUE) {printf("WSACloseEvent() is OK!\n\n");}// Squash the socket and event arraysfor (i = Event; i < EventTotal; i++) {EventArray[i] = EventArray[i + 1];SocketArray[i] = SocketArray[i + 1];}EventTotal--; }

END！！！

總結

以上是生活随笔為你收集整理的WinSock I/O 模型 -- WSAEventSelect 模型的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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