Linux环境下的网络编程
??? 本文介紹了在Linux環(huán)境下的socket編程常用函數(shù)用法及socket編程的一般規(guī)則和客戶/服務(wù)器模型的編程應(yīng)注意的事項(xiàng)和常遇問(wèn)題的解決方法,并舉了具體代??碼實(shí)例。要理解本文所談的技術(shù)問(wèn)題需要讀者具有一定C語(yǔ)言的編程經(jīng)驗(yàn)和TCP/IP方面的基本知識(shí)。要實(shí)習(xí)本文的示例,需要Linux下的gcc編譯平臺(tái)支持。??
??? Socket定義??
??? 網(wǎng)絡(luò)的Socket數(shù)據(jù)傳輸是一種特殊的I/O,Socket也是一種文件描述符。Socket也具有一個(gè)類似于打開文件的函數(shù)調(diào)用—Socket(),該函數(shù)返回一個(gè)整型的Socket描述符,隨后的連接建立、數(shù)據(jù)傳輸?shù)炔僮鞫际峭ㄟ^(guò)該Socket實(shí)現(xiàn)的。常用?的Socket類型有兩種:流式Socket—SOCK_STREAM和數(shù)據(jù)報(bào)式Socket—SOCK_DGRAM。流式是一種面向連接的Socket,針對(duì)于面向連接的TCP服務(wù)應(yīng)用;數(shù)據(jù)報(bào)式Socket是一種無(wú)連接的Socket,對(duì)應(yīng)于無(wú)連接的UDP服務(wù)應(yīng)用。??
??? Socket編程相關(guān)數(shù)據(jù)類型定義??
??? 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)有兩種字節(jié)優(yōu)先順序:高位字節(jié)優(yōu)先和低位字節(jié)優(yōu)先。Intenet上數(shù)據(jù)以高位字節(jié)優(yōu)先順序在網(wǎng)絡(luò)上傳輸,所以對(duì)于在內(nèi)部是以低位字節(jié)優(yōu)先方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的機(jī)器,在Internet上傳輸數(shù)據(jù)時(shí)就需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換。??
? 我們要討論的第一個(gè)結(jié)構(gòu)類型是:struct?sockaddr,該類型是用來(lái)保存socket信息的:??
??? struct?sockaddr?{??
??? ?unsigned?short?sa_family;?/*?地址族,?AF_xxx?*/??
??? ?char?sa_data[14];?/*?14?字節(jié)的協(xié)議地址?*/?};??
??? sa_family一般為AF_INET;sa_data則包含該socket的IP地址和端口號(hào)。??
??? 另外還有一種結(jié)構(gòu)類型:??
??? struct?sockaddr_in?{??
??? ?short?int?sin_family;?/*?地址族?*/??
??? ?unsigned?short?int?sin_port;?/*?端口號(hào)?*/??
??? ?struct?in_addr?sin_addr;?/*?IP地址?*/??
??? ?unsigned?char?sin_zero[8];?/*?填充0?以保持與struct?sockaddr同樣大?
???小?*/??
??? };??
??? 這個(gè)結(jié)構(gòu)使用更為方便。sin_zero(它用來(lái)將sockaddr_in結(jié)構(gòu)填充到與struct?sockaddr同樣的長(zhǎng)度)應(yīng)該用bzero()或memset()函數(shù)將其置為零。指向sockaddr_in?的指針和指向sockaddr的指針可以相互轉(zhuǎn)換,這意味著如果一個(gè)函數(shù)所需參數(shù)類型是sockaddr時(shí),你可以在函數(shù)調(diào)用的時(shí)候?qū)⒁粋€(gè)指向sockaddr_in的指針轉(zhuǎn)換為指向sockaddr的指針;或者相反。sin_family通常被賦AF_INET;in_port和sin_addr應(yīng)該轉(zhuǎn)換成為網(wǎng)絡(luò)字節(jié)優(yōu)先順序;而sin_addr則不需要轉(zhuǎn)換。??
我們下面討論幾個(gè)字節(jié)順序轉(zhuǎn)換函數(shù):??
? htons()--"Host?to?Network?Short"?;?htonl()--"Host?to?Network?long"?
? ntohs()--"Network?to?Host?Short"?;?ntohl()--"Network?to?Host?Long"?
? 在這里,?h表示"host"?,n表示"network",s?表示"short",l表示?"long"?
???。??
???打開socket?描述符、建立綁定并建立連接??
???socket函數(shù)原型為:??
? int?socket(int?domain,?int?type,?int?protocol);??
??domain參數(shù)指定socket的類型:SOCK_STREAM?或SOCK_DGRAM;protocol通常賦值“0”。Socket()調(diào)用返回一個(gè)整型socket描述符,你可以在后面的調(diào)用使用它。一旦通過(guò)socket調(diào)用返回一個(gè)socket描述符,你應(yīng)該將該socket與你本機(jī)上的一個(gè)端口相關(guān)聯(lián)(往往當(dāng)你在設(shè)計(jì)服務(wù)器端程序時(shí)需要調(diào)用該函數(shù)。隨后你就可以在該端口監(jiān)聽服務(wù)請(qǐng)求;而客戶端一般無(wú)須調(diào)用該函數(shù))。?Bind函數(shù)原型為?:??
? int?bind(int?sockfd,struct?sockaddr?*my_addr,?int?addrlen);??
? Sockfd是一個(gè)socket描述符,my_addr是一個(gè)指向包含有本機(jī)IP地址及端口號(hào)等信息的sockaddr類型的指針;addrlen常被設(shè)置為sizeof(struct?sockaddr)。??
最后,對(duì)于bind?函數(shù)要說(shuō)明的一點(diǎn)是,你可以用下面的賦值實(shí)現(xiàn)自動(dòng)獲得本機(jī)IP地址和隨機(jī)獲取一個(gè)沒(méi)有被占用的端口號(hào):??
??? my_addr.sin_port?=?0;?/*?系統(tǒng)隨機(jī)選擇一個(gè)未被使用的端口號(hào)?*/??
??? my_addr.sin_addr.s_addr?=?INADDR_ANY;?/*?填入本機(jī)IP地址?*/??
??通過(guò)將my_addr.sin_port置為0,函數(shù)會(huì)自動(dòng)為你選擇一個(gè)未占用的端口來(lái)使用。同樣,通過(guò)將my_addr.sin_addr.s_addr置為INADDR_ANY,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)填入本機(jī)IP地址。Bind()函數(shù)在成功被調(diào)用時(shí)返回0;遇到錯(cuò)誤時(shí)返回“-1”并將errno置為相應(yīng)的錯(cuò)誤號(hào)。另外要注意的是,當(dāng)調(diào)用函數(shù)時(shí),一般不要將端口號(hào)置為小于1024的值,因?yàn)?~1024是保留端口號(hào),你可以使用大于1024中任何一個(gè)沒(méi)有被占用的端口號(hào)。??
Connect()函數(shù)用來(lái)與遠(yuǎn)端服務(wù)器建立一個(gè)TCP連接,其函數(shù)原型為:??
int?connect(int?sockfd,?struct?sockaddr?*serv_addr,?int?addrlen);??
Sockfd是目的服務(wù)器的sockt描述符;serv_addr是包含目的機(jī)IP地址和端口號(hào)的指針。遇到錯(cuò)誤時(shí)返回-1,并且errno中包含相應(yīng)的錯(cuò)誤碼。進(jìn)行客戶端程序設(shè)計(jì)無(wú)須調(diào)用bind(),因?yàn)檫@種情況下只需知道目的機(jī)器的IP地址,而客戶通過(guò)哪個(gè)端口與服務(wù)器建立連接并不需要關(guān)心,內(nèi)核會(huì)自動(dòng)選擇一個(gè)未被占用的端口供客戶端來(lái)使用。??
Listen()——監(jiān)聽是否有服務(wù)請(qǐng)求??
在服務(wù)器端程序中,當(dāng)socket與某一端口捆綁以后,就需要監(jiān)聽該端口,以便對(duì)到達(dá)的服務(wù)請(qǐng)求加以處理。??
??int?listen(int?sockfd,?int?backlog);??
Sockfd是Socket系統(tǒng)調(diào)用返回的socket?描述符;backlog指定在請(qǐng)求隊(duì)列中允許的最大請(qǐng)求數(shù),進(jìn)入的連接請(qǐng)求將在隊(duì)列中等待accept()它們(參考下文)。cklog對(duì)隊(duì)列中等待服務(wù)的請(qǐng)求的數(shù)目進(jìn)行了限制,大多數(shù)系統(tǒng)缺省值為20。?
??當(dāng)listen遇到錯(cuò)誤時(shí)返回-1,errno被置為相應(yīng)的錯(cuò)誤碼。??
故服務(wù)器端程序通常按下列順序進(jìn)行函數(shù)調(diào)用:??
socket();?bind();?listen();?/*?accept()?goes?here?*/??
??accept()——連接端口的服務(wù)請(qǐng)求。??
??當(dāng)某個(gè)客戶端試圖與服務(wù)器監(jiān)聽的端口連接時(shí),該連接請(qǐng)求將排隊(duì)等待服務(wù)器accept()它。通過(guò)調(diào)用accept()函數(shù)為其建立一個(gè)連接,accept()函數(shù)將返回一個(gè)新的socket描述符,來(lái)供這個(gè)新連接來(lái)使用。而服務(wù)器可以繼續(xù)在以前的那個(gè)socket上監(jiān)聽,同時(shí)可以在新的socket描述符上進(jìn)行數(shù)據(jù)send()(發(fā)送)和recv()(接收)操作:??
int?accept(int?sockfd,?void?*addr,?int?*addrlen);??
sockfd是被監(jiān)聽的socket描述符,addr通常是一個(gè)指向sockaddr_in變量的指針,該變量用來(lái)存放提出連接請(qǐng)求服務(wù)的主機(jī)的信息(某臺(tái)主機(jī)從某個(gè)端口發(fā)出該請(qǐng)求);addrten通常為一個(gè)指向值為sizeof(struct?sockaddr_in)的整型指針變量。錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)返回一個(gè)-1并且設(shè)置相應(yīng)的errno值。??
Send()和recv()——數(shù)據(jù)傳輸??
這兩個(gè)函數(shù)是用于面向連接的socket上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。??
Send()函數(shù)原型為:??
int?send(int?sockfd,?const?void?*msg,?int?len,?int?flags);??
Sockfd是你想用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的socket描述符,msg是一個(gè)指向要發(fā)送數(shù)據(jù)的指針。??
Len是以字節(jié)為單位的數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度。flags一般情況下置為0(關(guān)于該參數(shù)的用法可參照man手冊(cè))。??
char?*msg?=?"Beej?was?here!";?int?len,?bytes_sent;?...?...??
len?=?strlen(msg);?bytes_sent?=?send(sockfd,?msg,len,0);?...?...??
Send()函數(shù)返回實(shí)際上發(fā)送出的字節(jié)數(shù),可能會(huì)少于你希望發(fā)送的數(shù)據(jù)。所以需要對(duì)send()的返回值進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)send()返回值與len不匹配時(shí),應(yīng)該對(duì)這種情況進(jìn)行處理。??
recv()函數(shù)原型為:??
int?recv(int?sockfd,void?*buf,int?len,unsigned?int?flags);??
Sockfd是接受數(shù)據(jù)的socket描述符;buf?是存放接收數(shù)據(jù)的緩沖區(qū);len是緩沖的長(zhǎng)度。Flags也被置為0。Recv()返回實(shí)際上接收的字節(jié)數(shù),或當(dāng)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí),返回-1并置相應(yīng)的errno值。??
Sendto()和recvfrom()——利用數(shù)據(jù)報(bào)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸??
在無(wú)連接的數(shù)據(jù)報(bào)socket方式下,由于本地socket并沒(méi)有與遠(yuǎn)端機(jī)器建立連接,所以在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)指明目的地址,sendto()函數(shù)原型為:??
int?sendto(int?sockfd,?const?void?*msg,int?len,unsigned?int?flags,?const?struct?sockaddr?*to,?int?tolen);??
該函數(shù)比send()函數(shù)多了兩個(gè)參數(shù),to表示目地機(jī)的IP地址和端口號(hào)信息,而tolen常常被賦值為sizeof?(struct?sockaddr)。Sendto?函數(shù)也返回實(shí)際發(fā)送的數(shù)據(jù)字節(jié)長(zhǎng)度或在出現(xiàn)發(fā)送錯(cuò)誤時(shí)返回-1。??
Recvfrom()函數(shù)原型為:??
int?recvfrom(int?sockfd,void?*buf,int?len,unsigned?int?lags,struct?sockaddr?*from,int?*fromlen);??
from是一個(gè)struct?sockaddr類型的變量,該變量保存源機(jī)的IP地址及端口號(hào)。fromlen常置為sizeof?(struct?sockaddr)。當(dāng)recvfrom()返回時(shí),fromlen包含實(shí)際存入from中的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)。Recvfrom()函數(shù)返回接收到的字節(jié)數(shù)或當(dāng)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)返回-1,并置相應(yīng)的errno。??
應(yīng)注意的一點(diǎn)是,當(dāng)你對(duì)于數(shù)據(jù)報(bào)socket調(diào)用了connect()函數(shù)時(shí),你也可以利用send()和recv()進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,但該socket仍然是數(shù)據(jù)報(bào)socket,并且利用傳輸層的UDP服務(wù)。但在發(fā)送或接收數(shù)據(jù)報(bào)時(shí),內(nèi)核會(huì)自動(dòng)為之加上目地和源地址信息。??
?Close()和shutdown()——結(jié)束數(shù)據(jù)傳輸??
? 當(dāng)所有的數(shù)據(jù)操作結(jié)束以后,你可以調(diào)用close()函數(shù)來(lái)釋放該socket,從而?
???停止在該socket上的任何數(shù)據(jù)操作:close(sockfd);??
???你也可以調(diào)用shutdown()函數(shù)來(lái)關(guān)閉該socket。該函數(shù)允許你只停止在某個(gè)方向上的數(shù)據(jù)傳輸,而一個(gè)方向上的數(shù)據(jù)傳輸繼續(xù)進(jìn)行。如你可以關(guān)閉某socket的寫操作而允許繼續(xù)在該socket上接受數(shù)據(jù),直至讀入所有數(shù)據(jù)。??
int?shutdown(int?sockfd,int?how);??
Sockfd的含義是顯而易見的,而參數(shù)?how可以設(shè)為下列值:??
·0-------不允許繼續(xù)接收數(shù)據(jù)??
·1-------不允許繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)??
·2-------不允許繼續(xù)發(fā)送和接收數(shù)據(jù),均為允許則調(diào)用close?()??
shutdown在操作成功時(shí)返回0,在出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)返回-1(并置相應(yīng)errno)。??
DNS——域名服務(wù)相關(guān)函數(shù)??
由于IP地址難以記憶和讀寫,所以為了讀寫記憶方便,人們常常用域名來(lái)表示主機(jī),這就需要進(jìn)行域名和IP地址的轉(zhuǎn)換。函數(shù)gethostbyname()就是完成這種轉(zhuǎn)換的,函數(shù)原型為:??
??? struct?hostent?*gethostbyname(const?char?*name);??
??? 函數(shù)返回一種名為hosten的結(jié)構(gòu)類型,它的定義如下:??
??? struct?hostent?{??
??? ?char?*h_name;?/*?主機(jī)的官方域名?*/??
??? ?char?**h_aliases;?/*?一個(gè)以NULL結(jié)尾的主機(jī)別名數(shù)組?*/??
??? ?int?h_addrtype;?/*?返回的地址類型,在Internet環(huán)境下為AF-INET?*/??
??? ?int?h_length;?/*地址的字節(jié)長(zhǎng)度?*/??
??? ?char?**h_addr_list;?/*?一個(gè)以0結(jié)尾的數(shù)組,包含該主機(jī)的所有地址*/??
??? };??
??? #define?h_addr?h_addr_list[0]?/*在h-addr-list中的第一個(gè)地址*/??
??? 當(dāng)?gethostname()調(diào)用成功時(shí),返回指向struct?hosten的指針,當(dāng)調(diào)用失敗時(shí)返回-1。當(dāng)調(diào)用gethostbyname時(shí),你不能使用perror()函數(shù)來(lái)輸出錯(cuò)誤信息,而應(yīng)該使用herror()函數(shù)來(lái)輸出。??
? 面向連接的客戶/服務(wù)器代碼實(shí)例??
?這個(gè)服務(wù)器通過(guò)一個(gè)連接向客戶發(fā)送字符串"Hello,world!"。只要在服務(wù)器上運(yùn)行該服務(wù)器軟件,在客戶端運(yùn)行客戶軟件,客戶端就會(huì)收到該字符串。?
該服務(wù)器軟件代碼見程序1:??
??? #include?stdio.h??
??? #include?stdlib.h??
??? #include?errno.h??
??? #include?string.h??
??? #include?sys/types.h??
??? #include?netinet/in.h??
??? #include?sys/socket.h??
??? #include?sys/wait.h??
??? #define?MYPORT?3490?/*服務(wù)器監(jiān)聽端口號(hào)?*/??
??? #define?BACKLOG?10?/*?最大同時(shí)連接請(qǐng)求數(shù)?*/??
??? main()??
??? {??
??? intsock?fd,new_fd;?/*?監(jiān)聽socket:?sock_fd,數(shù)據(jù)傳輸socket:new_fd*/??
??? struct?sockaddr_in?my_addr;?/*?本機(jī)地址信息?*/??
??? struct?sockaddr_in?their_addr;?/*?客戶地址信息?*/??
??? int sin_size;??
??? if?((sockfd?=?socket(AF_INET,?SOCK_STREAM,?0))?==?-1)?{?/*錯(cuò)誤檢測(cè)??*/??
??? perror("socket");?exit(1);?}??
??? my_addr.sin_family=AF_INET;??
??? my_addr.sin_port=htons(MYPORT);??
??? my_addr.sin_addr.s_addr?=?INADDR_ANY;??
??? bzero(&(my_addr.sin_zero),8);??
??? if?(bind(sockfd,?(struct?sockaddr?*)&my_addr,?sizeof(struct?sockaddr))???
??? ?==?-1)?{/*錯(cuò)誤檢測(cè)*/??
??? perror("bind");?exit(1);?}??
??? if?(listen(sockfd,?BACKLOG)?==?-1)?{/*錯(cuò)誤檢測(cè)*/??
??? perror("listen");?exit(1);?}??
??? while(1)?{?/*?main?accept()?loop?*/??
??? sin_size?=?sizeof(struct?sockaddr_in);??
??? if?((new_fd?=?accept(sockfd,?(struct?sockaddr?*)&their_addr,???
??? &sin_size))?==?-1)?{??
??? perror("accept");?continue;?}??
??? printf("server:?got?connection?from?%s",inet_ntoa(their_addr.sin_addr));
??? if?(!fork())?{?/*?子進(jìn)程代碼段?*/??
??? if?(send(new_fd,?"Hello,?world!",?14,?0)?==?-1)??
??? perror("send");?close(new_fd);?exit(0);?}??
??? close(new_fd);?/*?父進(jìn)程不再需要該socket?*/??
??? waitpid(-1,NULL,WNOHANG)?>?0?/*等待子進(jìn)程結(jié)束,清除子進(jìn)程所占用資源*/??
??? }??
??? }??
??? (程序1)??
??? 服務(wù)器首先創(chuàng)建一個(gè)Socket,然后將該Socket與本地地址/端口號(hào)捆綁,成功之后就在相應(yīng)的socket上監(jiān)聽,當(dāng)accpet捕捉到一個(gè)連接服務(wù)請(qǐng)求時(shí),就生成一個(gè)新的socket,并通過(guò)這個(gè)新的socket向客戶端發(fā)送字符串"Hello,world!",然后關(guān)閉該socket。??
fork()函數(shù)生成一個(gè)子進(jìn)程來(lái)處理數(shù)據(jù)傳輸部分,fork()語(yǔ)句對(duì)于子進(jìn)程返回的值為0。所以包含fork函數(shù)的if語(yǔ)句是子進(jìn)程代碼部分,它與if語(yǔ)句后面的父進(jìn)程代碼部分是并發(fā)執(zhí)行的。??
客戶端軟件代碼部分見程序2:??
??? #includestdio.h??
??? #include?stdlib.h??
??? #include?errno.h??
??? #include?string.h??
??? #include?netdb.h??
??? #include?sys/types.h??
??? #include?netinet/in.h??
??? #include?sys/socket.h??
??? #define?PORT?3490??
??? #define?MAXDATASIZE?100?/*每次最大數(shù)據(jù)傳輸量?*/??
??? int?main(int?argc,?char?*argv[])??
??? {??
??? int?sockfd,?numbytes;??
??? char?buf[MAXDATASIZE];??
??? struct?hostent?*he;??
??? struct?sockaddr_in?their_addr;??
??? if?(argc?!=?2)?{??
??? fprintf(stderr,"usage:?client?hostname");?exit(1);?}??
??? if((he=gethostbyname(argv[1]))==NULL)?{??
??? herror("gethostbyname");?exit(1);?}??
??? if?((sockfd?=?socket(AF_INET,?SOCK_STREAM,?0))?==?-1)?{??
??? perror("socket");?exit(1);?}??
??? their_addr.sin_family=AF_INET;??
??? their_addr.sin_port=htons(PORT);??
??? their_addr.sin_addr?=?*((struct?in_addr?*)he->h_addr);??
??? bzero(&(their_addr.sin_zero),8);??
??? if?(connect(sockfd,?(struct?sockaddr?*)&their_addr,???
??? ?sizeof(struct?sockaddr))?==?-1)?{/*錯(cuò)誤檢測(cè)*/??
??? perror("connect");?exit(1);?}??
??? if?((numbytes=recv(sockfd,?buf,?MAXDATASIZE,?0))?==?-1)?{??
??? perror("recv");?exit(1);?}??
??? buf[numbytes]?=?'';??
??? printf("Received:?%s",buf);??
??? close(sockfd);??
??? return?0;??
??? }??
??? (程序2)??
? 客戶端代碼相對(duì)來(lái)說(shuō)要簡(jiǎn)單一些,首先通過(guò)服務(wù)器域名獲得其IP地址,然后創(chuàng)建一個(gè)socket,調(diào)用connect函數(shù)與服務(wù)器建立連接,連接成功之后接收從服務(wù)器發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù),最后關(guān)閉socket,結(jié)束程序。??
無(wú)連接的客戶/服務(wù)器程序的在原理上和連接的客戶/服務(wù)器是一樣的,兩者的區(qū)別在于無(wú)連接的客戶/服務(wù)器中的客戶一般不需要建立連接,而且在發(fā)送接收數(shù)據(jù)時(shí),需要指定遠(yuǎn)端機(jī)的地址。??
?關(guān)于阻塞(blocking)的概念和select()函數(shù)當(dāng)服務(wù)器運(yùn)行到accept語(yǔ)句時(shí),而沒(méi)有客戶連接服務(wù)請(qǐng)求到來(lái),那么會(huì)發(fā)生什么情況?這時(shí)服務(wù)器就會(huì)停止在accept語(yǔ)句上等待連接服務(wù)請(qǐng)求的到來(lái);同樣,當(dāng)程序運(yùn)行到接收數(shù)據(jù)語(yǔ)句時(shí),如果沒(méi)有數(shù)據(jù)可以讀取,則程序同樣會(huì)停止在接收語(yǔ)句上。這種情況稱為blocking。但如果你希望服務(wù)器僅僅注意檢查是否有客戶在等待連接,有就接受連接;否則就繼續(xù)做其他事情,則可以通過(guò)將Socke設(shè)置為非阻塞方式來(lái)實(shí)現(xiàn):非阻塞socket在沒(méi)有客戶在等待時(shí)就使accept調(diào)用立即返回。??
??? #include?unistd.h??
??? #include?fcntl.h??
??? .?.?.?.?;?sockfd?=?socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);??
??? fcntl(sockfd,F_SETFL,O_NONBLOCK);?.?.?.?.?.??
通過(guò)設(shè)置socket為非阻塞方式,可以實(shí)現(xiàn)“輪詢”若干Socket。當(dāng)企圖從一個(gè)沒(méi)有數(shù)據(jù)等待處理的非阻塞Socket讀入數(shù)據(jù)時(shí),函數(shù)將立即返回,并且返回值置為-1,并且errno置為EWOULDBLOCK。但是這種“輪詢”會(huì)使CPU處于忙等待方式,從而降低性能。考慮到這種情況,假設(shè)你希望服務(wù)器監(jiān)聽連接服務(wù)請(qǐng)求的同時(shí)從已經(jīng)建立的連接讀取數(shù)據(jù),你也許會(huì)想到用一個(gè)accept語(yǔ)句和多個(gè)recv()語(yǔ)句,但是由于accept及recv都是會(huì)阻塞的,所以這個(gè)想法顯然不會(huì)成功。??
調(diào)用非阻塞的socket會(huì)大大地浪費(fèi)系統(tǒng)資源。而調(diào)用select()會(huì)有效地解決這個(gè)問(wèn)題,它允許你把進(jìn)程本身掛起來(lái),而同時(shí)使系統(tǒng)內(nèi)核監(jiān)聽所要求的一組文件描述符的任何活動(dòng),只要確認(rèn)在任何被監(jiān)控的文件描述符上出現(xiàn)活動(dòng),select()調(diào)用將返回指示該文件描述符已準(zhǔn)備好的信息,從而實(shí)現(xiàn)了為進(jìn)程選出隨機(jī)的變化,而不必由進(jìn)程本身對(duì)輸入進(jìn)行測(cè)試而浪費(fèi)CPU開銷。Select函數(shù)原型為:??
int?select(int?numfds,fd_set?*readfds,fd_set?*writefds,fd_set?*exeptfds,struct?timeval?*timeout);??
??其中readfds、writefds、exceptfds分別是被select()監(jiān)視的讀、寫和異常處理的文件描述符集合。如果你希望確定是否可以從標(biāo)準(zhǔn)輸入和某個(gè)socket描述符讀取數(shù)據(jù),你只需要將標(biāo)準(zhǔn)輸入的文件描述符0和相應(yīng)的sockdtfd加入到readfds集合中;numfds的值是需要檢查的號(hào)碼最高的文件描述符加1,這個(gè)例子中numfds的值應(yīng)為sockfd+1;當(dāng)select返回時(shí),readfds將被修改,指示某個(gè)文件描述符已經(jīng)準(zhǔn)備被讀取,你可以通過(guò)FD_ISSSET()來(lái)測(cè)試。為了實(shí)現(xiàn)fd_set中對(duì)應(yīng)的文件描述符的設(shè)置、復(fù)位和測(cè)試,它提供了一組宏:??
??? FD_ZERO(fd_set?*set)----清除一個(gè)文件描述符集;??
??? FD_SET(int?fd,fd_set?*set)----將一個(gè)文件描述符加入文件描述符集中;?
?????
??? FD_CLR(int?fd,fd_set?*set)----將一個(gè)文件描述符從文件描述符集中清除?
???;??
??? FD_ISSET(int?fd,fd_set?*set)----試判斷是否文件描述符被置位。??
??? Timeout參數(shù)是一個(gè)指向struct?timeval類型的指針,它可以使select()在等待timeout長(zhǎng)時(shí)間后沒(méi)有文件描述符準(zhǔn)備好即返回。struct?timeval數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為:?
?????
??? struct?timeval?{??
??? ?int?tv_sec;?/*?seconds?*/??
??? ?int?tv_usec;?/*?microseconds?*/??
??? };??
??? 我們通過(guò)程序3來(lái)說(shuō)明:??
??? #include?sys/time.h??
??? #include?sys/types.h??
??? #include?unistd.h??
??? #define?STDIN?0?/*標(biāo)準(zhǔn)輸入文件描述符*/??
??? main()??
??? {??
??? ?struct?timeval?tv;??
??? ?fd_set?readfds;??
??? ?tv.tv_sec?=?2;??
??? ?tv.tv_usec?=?500000;??
??? ?FD_ZERO(&readfds);??
??? ?FD_SET(STDIN,&readfds);??
??? ?/*?這里不關(guān)心寫文件和異常處理文件描述符集合?*/??
??? ?select(STDIN+1,?&readfds,?NULL,?NULL,?&tv);??
??? ?if?(FD_ISSET(STDIN,?&readfds))?printf("A?key?was?pressed!");??
??? ?else?printf("Timed?out.");??
??? }??
??? (程序3)??
??? select()在被監(jiān)視端口等待2.5秒鐘以后,就從select返回
轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/mtcnn/archive/2008/05/28/9410172.html
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Linux环境下的网络编程的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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