C++ socket编程select模型

在做Socket编程时，当要处理一个server对应多个client，这种可以每个客户端用一个线程来处理，但是客户端太多，程序的性能会降低。Windows提供了select模型，很好的处理了一对多的模型。select的申明如下：

Int WSAAPI select(
_In_ int nfds,   //0,无意义
_Inout_opt_ fd_set FAR * readfds,  //检查可读性集合
_Inout_opt_ fd_set FAR * writefds, //检查可写性集合
_Inout_opt_ fd_set FAR * exceptfds,//进行异常检测的Socket
_In_opt_ const struct timeval FAR * timeout //非阻塞模式中设置最大等待时间;

从msdn可查看参数的详细解释：

Any two of the parameters, readfds, writefds, or exceptfds, can be given as null. At least one must be non-null, and any non-nulldescriptor set must contain at least one handle to a socket.

In summary, a socket will be identified in a particular set when select returns if:

其中任何两个参数readfds、writefds或exceptfds都可以被指定为null。至少一个必须是非空的，任何非空描述符集必须包含一个套接字的至少一个句柄。

总之，当select返回以下情况时，套接字将在特定集合中标识:

readfds:

If listen has been called and a connection is pending, accept will succeed.
如果监听已被调用，且连接正在挂起，此时调用accept函数会成功

Data is available for reading (includes OOB data if SO_OOBINLINE is enabled).
有数据可读，如果启用SO_OOBINLINE，则包含OOB数据

Connection has been closed/reset/terminated.
连接已经关闭，重置或终止

writefds:

If processing a connect call (nonblocking), connection has succeeded.
Data can be sent.
exceptfds:

If processing a connect call (nonblocking), connection attempt failed.
OOB data is available for reading (only if SO_OOBINLINE is disabled).
fd_set的定义如下

typedef struct fd_set {u_int fd_count;               /* how many are SET? */SOCKET  fd_array[FD_SETSIZE];   /* an array of SOCKETs */
} fd_set;#define FD_SETSIZE      64

可知select模型最多可以处理64个套接字

Return Value
The select function returns the total number of socket handles that are ready and contained in the fd_set structures, zero if the time limit expired, or SOCKET_ERROR if an error occurred. If the return value is SOCKET_ERROR, WSAGetLastError can be used to retrieve a specific error code.

调用成功时select函数返回准备好并包含在fd_set结构中的套接字句柄的总数，如果时间限制过期，则返回零，如果发生错误，则返回SOCKET_ERROR。如果返回值是SOCKET_ERROR，则可以使用WSAGetLastError来检索特定的错误代码。

select模型紧密结合的四个宏来简化对socket的操作:

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。

select判断sockets是否刻度的步骤：
1.将该套接字加入到readfds集合；
2.readfds作为第二个参数调用select函数；
3.当select函数返回时，应用程序判断该套接字是否任然存在于readfds集合；
4.如果该套接字存在于readfds集合，则表明该套接字刻度，此时可以调用recv函数接受数据，否则，

下面的代码是一个server对应多个client, 仅做测试demo, 如果是实际项目，需实际处理。

服务端代码

#include<winsock2.h>
#include<iostream>using  namespace  std;#pragma comment(lib,"Ws2_32.lib")int  main()
{//初始化winsock的环境WSADATA  wd;if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2, ), &wd) == SOCKET_ERROR){cout << "WSAStartup  error:" << GetLastError() << endl;return 0;}//1.创建监听套接字SOCKET  sListen = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);if (sListen == INVALID_SOCKET){cout << "socket  error:" << GetLastError() << endl;return 0;}//2.绑定到ip与端口sockaddr_in  addr;addr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");addr.sin_port = htons(8000);addr.sin_family = AF_INET;int len = sizeof(sockaddr_in);if (bind(sListen, (SOCKADDR*)&addr, len) == SOCKET_ERROR){cout << "bind  error:" << GetLastError() << endl;return 0;}//3.监听套接字if (listen(sListen, 5) == SOCKET_ERROR){cout << "listen  error:" << GetLastError() << endl;return 0;}//4. select开始了fd_set  readSet;//定义一个读（接受消息）的集合FD_ZERO(&readSet);//初始化集合FD_SET(sListen, &readSet);//不停的select才可以读取套接字的状态改变while (true){fd_set tmpSet;//定义一个临时的集合FD_ZERO(&tmpSet);//初始化集合tmpSet = readSet;// 每次循环都是所有的套接字//利用select选择出集合中可以读写的多个套接字，有点像筛选int ret = select(0, &tmpSet, NULL, NULL, NULL);//最后一个参数为NULL，一直等待，直到有数据过来if (ret == SOCKET_ERROR){continue;}//成功筛选出来的tmpSet可以发送或者接收的socketfor (int i = 0; i < tmpSet.fd_count; ++i){//获取到套接字SOCKET  s = tmpSet.fd_array[i];//接收到客户端的链接if (s == sListen){SOCKET  c = accept(s, NULL, NULL);//fd_set集合最大值为64if (readSet.fd_count < FD_SETSIZE){//往集合中添加客户端套接字FD_SET(c, &readSet);cout << "欢迎" << c << "进入聊天室！" << endl;//给客户端发送欢迎char buf[100] = { 0 };sprintf(buf, "欢迎%d进入聊天室！", c);send(c, buf, 100, 0);}else{cout << "达到客户端容量上线！" << endl;}}else//一定是客户端{//接收客户端的数据char buf[100] = { 0 };ret = recv(s, buf, 100, 0);if (ret == SOCKET_ERROR || ret == 0){closesocket(s);FD_CLR(s, &readSet);cout << s << "离开聊天室！" << endl;}else{cout << s << "说：" << buf << endl;}}}}//关闭监听套接字closesocket(sListen);//清理winsock环境WSACleanup();return 0;
}

客户端代码

#include<winsock2.h>//winsock2的头文件
#include<iostream>
using  namespace std;//勿忘，链接dll的lib
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")int  main()
{//加载winsock2的环境WSADATA  wd;if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wd) != 0){cout << "WSAStartup  error：" << GetLastError() << endl;return 0;}//1.创建流式套接字SOCKET  s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);if (s == INVALID_SOCKET){cout << "socket  error：" << GetLastError() << endl;return 0;}//2.连接服务器sockaddr_in   addr;addr.sin_family = AF_INET;addr.sin_port = htons(8000);addr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");int len = sizeof(sockaddr_in);if (connect(s, (SOCKADDR*)&addr, len) == SOCKET_ERROR){cout << "connect  error：" << GetLastError() << endl;return 0;}//3接收服务端的消息char buf[100] = { 0 };recv(s, buf, 100, 0);cout << buf << endl;//3随时给服务端发消息int  ret = 0;do{char buf[100] = { 0 };cout << "请输入聊天内容:";cin >> buf;ret = send(s, buf, 100, 0);} while (ret != SOCKET_ERROR && ret != 0);//4.关闭监听套接字closesocket(s);//清理winsock2的环境WSACleanup();return 0;
}

例如，测试结果如下，在服务端窗口可以看到客户端的连接情况。

select模型只处理了64个socket, 如果多于64个如何处理呢，Hp-Socket， IOCP这两种可以试试，暂时没有项目用到，以后再研究研究。

原文链接：https://blog.csdn.net/yao_hou/article/details/102728970

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转：socket select模型示例
// selectSocketMode.cpp : Defines the entry point for the console application. // #include "std ...

C++ socket编程select模型

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