玩转重要的select函数并分析其行为
来源：程序员人生 发布时间：2015-03-04 08:49:08 阅读次数：7456次
说明: 虽然select函数在Windows和Linux上的用法有些差异， 且这些差异值得我们特别注意， 但从功能上来说， 他们还是差不多的。 本文， 我们仅仅斟酌Windows上的select函数。
关于select函数的原型和用处， 百度和谷歌的介绍到处都是， 在本文中， 我就不赘述了， 我们仅仅来玩代码并作扼要分析。 如果有不对或偏颇的地方， 大家可以各抒己见， 共同进步，我也一定会认真核实后给予回应
， 也建议大家多多实践。
程序1, 服务端程序：
#include <stdio.h>
#include <winsock2.h> // winsock接口
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib") // winsock实现
int main()
{
WORD wVersionRequested; // 双字节，winsock库的版本
WSADATA wsaData; // winsock库版本的相干信息
wVersionRequested = MAKEWORD(1, 1); // 0x0101 即:257
// 加载winsock库并肯定winsock版本，系统会把数据填入wsaData中
WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );
// AF_INET 表示采取TCP/IP协议族
// SOCK_STREAM 表示采取TCP协议
// 0是通常的默许情况
unsigned int sockSrv = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
SOCKADDR_IN addrSrv;
addrSrv.sin_family = AF_INET; // TCP/IP协议族
addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY;
addrSrv.sin_port = htons(8888); // socket对应的端口
// 将socket绑定到某个IP和端口（IP标识主机，端口标识通讯进程）
bind(sockSrv,(SOCKADDR*)&addrSrv, sizeof(SOCKADDR));
// 将socket设置为监听模式，5表示等待连接队列的最大长度
listen(sockSrv, 5);
SOCKADDR_IN addrClient;
int len = sizeof(SOCKADDR);
unsigned int sockConn = accept(sockSrv,(SOCKADDR*)&addrClient, &len);
while(1)
{
getchar();
char sendBuf[100] = "hello";
send(sockConn, sendBuf, strlen(sendBuf) + 1, 0); // 发送数据到客户端，最后1个参数1般设置为0
}
closesocket(sockConn);
closesocket(sockSrv);
WSACleanup();
return 0;
}
程序2， 客户端程序：
#include <winsock2.h>
#include <stdio.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
int main()
{
WORD wVersionRequested;
WSADATA wsaData;
wVersionRequested = MAKEWORD(1, 1);
WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );
SOCKET sockClient = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
SOCKADDR_IN addrSrv;
addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");
addrSrv.sin_family = AF_INET;
addrSrv.sin_port = htons(8888);
int ret = connect(sockClient, (SOCKADDR*)&addrSrv, sizeof(SOCKADDR));
fd_set read_set;
struct timeval t;
FD_ZERO(&read_set);
FD_SET(sockClient, &read_set);
t.tv_sec = 20;
t.tv_usec = 0;
while(1)
{
ret = select(⑴, &read_set, NULL, NULL, &t);
printf("ret is %d
", ret);
Sleep(1000);
}
closesocket(sockClient);
WSACleanup();
return 0;
}
我们先开启服务端程序1， 然后运行客户端程序2， 然后
不要动服务端和客户端， 静静等待， 等20s后， 发现程序2的结果是：
ret is 0
ret is ⑴
ret is ⑴
ret is ⑴
ret is ⑴
...........
可以看到， 20s后， select函数超时， 返回0. 为何呢？ 由于select函数检测到sockClient对应的内核缓冲区没有数据可读， 以超时情势返回。
好， 我们重新启动程序1对应的服务端， 然后重新启动程序2对应的客户端， 此时（不用等20s）， 我们在服务端上按1下Enter键， 向客户端发送"hello"(包括最后的' '). 然后， 我们看1下程序2的结果：
ret is 1
ret is 1
ret is 1
ret is 1
ret is 1
ret is 1
ret is 1
ret is 1
ret is 1
......
上面的打印直到“永久”。为何呢？ 由于select函数检测到sockClient对应的内核缓冲区有数据可读(是1直有)， 返回1.
好， 我们略微修改1下程序2， 构成以下的程序3:
#include <winsock2.h>
#include <stdio.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
int main()
{
WORD wVersionRequested;
WSADATA wsaData;
wVersionRequested = MAKEWORD(1, 1);
WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );
SOCKET sockClient = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
SOCKADDR_IN addrSrv;
addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");
addrSrv.sin_family = AF_INET;
addrSrv.sin_port = htons(8888);
int ret = connect(sockClient, (SOCKADDR*)&addrSrv, sizeof(SOCKADDR));
fd_set read_set;
struct timeval t;
FD_ZERO(&read_set);
FD_SET(sockClient, &read_set);
t.tv_sec = 20;
t.tv_usec = 0;
while(1)
{
printf("xxx
");
ret = select(⑴, &read_set, NULL, NULL, &t);
printf("ret is %d
", ret);
printf("yyy
");
char recvBuf[100] = {0};
recv(sockClient, recvBuf, 100, 0);
printf("%s
", recvBuf);
Sleep(1000);
printf("zzz
");
}
closesocket(sockClient);
WSACleanup();
return 0;
}
我们重新启动程序1对应的服务端， 然后重新启动程序3对应的客户端， 此时（不用等20s）我们在服务端上按1下Enter键， 向客户端发送"hello"(包括最后的' '). 然后， 我们看1下程序3的结果, 程序会立即输出：
xxx
ret is 1
yyy
hello
zzz
xxx
然后， 过20s, 程序结果为：
xxx
ret is 1
yyy
hello
zzz
xxx
ret is 0
yyy
然后， 就1直阻塞在此。 我们来分析1下， 第1次进入while的时候， 服务端发送数据过来， 客户真个select函数检测到sockClient对应的内核缓冲区有数据可读， 因而立即返回， 所以有对应的结果。 当程序第2次进入while后， 客户真个select没有感知到sockClient对应的内核缓冲区没有数据可读（由于已读取了）， 故以超时返回， 因而有了对应的结果。最后结果1直如此， 是由于阻塞在recv处。
我们继续来做有趣的实验， 我们把程序3中的recv函数略微改1下， 构成程序4：
#include <winsock2.h>
#include <stdio.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
int main()
{
WORD wVersionRequested;
WSADATA wsaData;
wVersionRequested = MAKEWORD(1, 1);
WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );
SOCKET sockClient = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
SOCKADDR_IN addrSrv;
addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");
addrSrv.sin_family = AF_INET;
addrSrv.sin_port = htons(8888);
int ret = connect(sockClient, (SOCKADDR*)&addrSrv, sizeof(SOCKADDR));
fd_set read_set;
struct timeval t;
FD_ZERO(&read_set);
FD_SET(sockClient, &read_set);
t.tv_sec = 20;
t.tv_usec = 0;
while(1)
{
printf("xxx
");
ret = select(⑴, &read_set, NULL, NULL, &t);
printf("ret is %d
", ret);
printf("yyy
");
char recvBuf[100] = {0};
recv(sockClient, recvBuf, 100, MSG_PEEK);
printf("%s
", recvBuf);
Sleep(1000);
printf("zzz
");
}
closesocket(sockClient);
WSACleanup();
return 0;
}
好， 我们以程序1做服务端， 以程序4做客户端。 进行如上类似的实验， 让服务端向客户端端发送"hello", 此时， 程序41直在
循环不停地打印以下信息， 直到“永久”：
xxx
ret is 1
yyy
hello
zzz
我们来分析1下， 程序4的结果和程序3为何不同。 之前说过了， MSG_PEEK值从内核缓冲区中偷窥1下信息， 并没有偷取， 也就是说， 是复制而不是剪切， 换句话说， 也就是sockClient对应的内核缓冲区1直数据可读，内核缓冲区中的"hello"还在那里， 不增不减。 因此， select函数每次都能监测到可读， 因此， 立即返回1. select函数还是真的有点意思哈。
不要停止， 我们继续看。 现在， 我们略微修改1下程序3中的recv函数， 构成程序5:
#include <winsock2.h>
#include <stdio.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
int main()
{
WORD wVersionRequested;
WSADATA wsaData;
wVersionRequested = MAKEWORD(1, 1);
WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );
SOCKET sockClient = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
SOCKADDR_IN addrSrv;
addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");
addrSrv.sin_family = AF_INET;
addrSrv.sin_port = htons(8888);
int ret = connect(sockClient, (SOCKADDR*)&addrSrv, sizeof(SOCKADDR));
fd_set read_set;
struct timeval t;
FD_ZERO(&read_set);
FD_SET(sockClient, &read_set);
t.tv_sec = 20;
t.tv_usec = 0;
while(1)
{
printf("xxx
");
ret = select(⑴, &read_set, NULL, NULL, &t);
printf("ret is %d
", ret);
printf("yyy
");
char recvBuf[100] = {0};
recv(sockClient, recvBuf, 1, 0);
printf("%s
", recvBuf);
Sleep(1000);
printf("zzz
");
}
closesocket(sockClient);
WSACleanup();
return 0;
}
好， 我们以程序1做服务端， 以程序5做客户端。 进行如上类似的实验， 让服务端向客户端发送"hello", 此时， 程序5的结果以下：
xxx
ret is 1
yyy
h
zzz
xxx
ret is 1
yyy
e
zzz
xxx
ret is 1
yyy
l
zzz
xxx
ret is 1
yyy
l
zzz
xxx
ret is 1
yyy
o
zzz
xxx
ret is 1
yyy
zzz
xxx
然后再等20s, 结果以下：
xxx
ret is 1
yyy
h
zzz
xxx
ret is 1
yyy
e
zzz
xxx
ret is 1
yyy
l
zzz
xxx
ret is 1
yyy
l
zzz
xxx
ret is 1
yyy
o
zzz
xxx
ret is 1
yyy
zzz
xxx
ret is 0
yyy
然后， 结果就1直这样了。 为何是这类现象呢？ 我们看到，"hello"这个串（包括最后的' '）中的6个字符被不断取出， 此时， 在取出之前， select函数进行6次检测， 6次都发现有数据可读， 所以6次都立即返回。 等把数据读后， 发现没数据可读了， 因而不会立即返回， 而是以超时情势进行返回。 最后1直阻塞在recv处。 妙哉妙哉。
以上只介绍了客户端select的读特性， 以后， 我们肯定还会与select函数见面的， 今天先到此为止。 最后欢迎大家提出不同意见， 共同进步
生活不易，码农辛苦
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