day-07 I/O复用（select）

一.I/O复用

（一）基于I/O复用的服务器端

1.多进程服务器

每次服务都需要创建一个进程，需要大量的运算和内存空间

2.复用

只需创建一个进程。

3.复用技术在服务器端的应用

（二）select函数实现服务器端

（Linux和Windows平台下均有select函数，所以具有良好移植性）

1.select函数调用过程：

2.select函数示例：（5秒内控制才没有输入，就输出 Timeout ；否则打印输入。）

#include<iostream>
#include<unistd.h>
#include<sys/time.h>
#include<sys/select.h>
using namespace std;
#define BUF_SIZE 30int main(int argc,char *argv[]){fd_set reads,temps;int result,str_len;//fd_set类型是一个文件描述符集合，char buf[BUF_SIZE];//在这里声明了reads和temps两个集合用于I/O复用。struct timeval timeout;FD_ZERO(&reads);//用于清空文件描述符集合。FD_SET(0,&reads);//将标准输入文件描述符添加到集合中while(1){temps=reads;//在每次循环开始时，将temps设置为上一次存有文件描述符的集合reads的副本。timeout.tv_sec=5;//设置超时时间为5秒timeout.tv_usec=0;result=select(1,&temps,0,0,&timeout);调用select函数来等待可读事件就绪或超时发生。if(result==-1){//第一个参数表示要监视的最大文件描述符值加1，cout<<"select() error"<<endl;//第二个参数是指向待检查的文件描述符集合的指针，break;                       //后面的三个参数是输出参数。}else if(result==0)cout<<"Time out"<<endl;else{if(FD_ISSET(0,&temps))//检查输入文件描述符是否就绪{str_len=read(0,buf,BUF_SIZE);buf[str_len]=0;cout<<"message from console: "<<buf<<endl;}}//如果select函数返回-1，表示出现了错误，输出错误信息并跳出循环。//如果select函数返回0，表示超时，输出"Time out"。//如果select函数返回大于0的值，表示文件描述符就绪。//这里通过FD_ISSET宏检查标准输入文件描述符是否在集合中就绪。//如果标准输入文件描述符就绪，调用read函数读取输入内容，并输出到控制台。}return 0;
}

3.实现I/O复用服务器端

#include<iostream>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<sys/socket.h>
#include<sys/time.h>
#include<sys/select.h>
using namespace std;#define BUF_SIZE 100//宏定义了一个缓冲区大小为100的常量。
void error_handling(const  char *buf);int main(int argc,char *argv[]){int serv_sock,clnt_sock;struct sockaddr_in serv_adr,clnt_adr;struct timeval timeout;fd_set reads,cpy_reads;socklen_t adr_sz;int fd_max,str_len,fd_num,i;char buf[BUF_SIZE];if(argc!=2){cout<<"Usage："<<argv[0]<<endl;exit(1);}serv_sock=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0);//创建套接字memset(&serv_adr,0,sizeof(serv_adr));//将结构体清零serv_adr.sin_family=AF_INET;serv_adr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);//设置服务器地址信息、IP地址和端口号serv_adr.sin_port=htons(atoi(argv[1]));if(bind(serv_sock,(struct sockaddr*)&serv_adr,sizeof(serv_adr))==-1)error_handling("bind() error");      //将套接字和指定地址绑定if(listen(serv_sock,5)==-1)//开始监听连接请求error_handling("listen() error");FD_ZERO(&reads);//清空文件描述符集合FD_SET(serv_sock,&reads);//将服务器套接字添加到reads集合中fd_max=serv_sock;//fd_max初始化为服务器套接字的值while(1){//进入主循环cpy_reads=reads;//将reads集合复制过来timeout.tv_sec=5;//超时时间timeout.tv_usec=5000;if((fd_num=select(fd_max+1,&cpy_reads,0,0,&timeout))==-1)break;        //监控文件描述符的状态变化if(fd_num==0)continue;for(i=0;i<fd_max+1;i++){if(FD_ISSET(i,&cpy_reads)){//检查文件描述符是否就绪if(i==serv_sock){//如果是服务器套接字，表示有新的客户端连接请求adr_sz=sizeof(clnt_adr);clnt_sock=accept(serv_sock,(struct sockaddr*)&clnt_adr,&adr_sz);FD_SET(clnt_sock,&reads);if(fd_max<clnt_sock)fd_max=clnt_sock;cout<<"connect client: "<<clnt_sock<<endl;}else{//如果不是服务器套接字，表示已连接的客户端有数据发送过来str_len=read(i,buf,BUF_SIZE);if(str_len==0){FD_CLR(i,&reads);close(i);cout<<"closed client："<<i<<endl;}elsewrite(i,buf,str_len);}}}}close(serv_sock);return 0;
}void error_handling(const char *buf){cout<<buf<<endl;exit(1);
}