先看一下下面的這句代碼：

int iResult = recv(s, buffer,1024);
這是用來接收數據的，在默認的阻塞模式下的套接字里，recv會阻塞在那里，直到套接字連接上有數據可讀，把數據讀到buffer里后recv函數才會返回，不然就會一直阻塞在那里。在單線程的程序里出現這種情況會導致主線程（單線程程序里只有一個默認的主線程）被阻塞,這樣整個程序被鎖死在這里，如果永遠沒數據發送過來，那么程序就會被永遠鎖死。這個問題可以用多線程解決，但是在有多個套接字連接的情況下，這不是一個好的選擇，擴展性很差。Select模型就是為了解決這個問題而出現的。
再看代碼：
int iResult = ioctlsocket(s, FIOBIO, (unsigned long *)&ul);
iResult = recv(s, buffer,1024);
這一次recv的調用不管套接字連接上有沒有數據可以接收都會馬上返回。原因就在于我們用ioctlsocket把套接字設置為非阻塞模式了。不過你跟蹤一下就會發現，在沒有數據的情況下，recv確實是馬上返回了，但是也返回了一個錯誤：WSAEWOULDBLOCK，意思就是請求的操作沒有成功完成。看到這里很多人可能會說，那么就重復調用recv并檢查返回值，直到成功為止，但是這樣做效率很成問題，開銷太大。
感謝天才的微軟工程師吧，他們給我們提供了好的解決辦法。


Select在Socket編程中還是比較重要的，可是對于初學Socket的人來說都不太愛用Select寫程序，他們只是習慣寫諸如connect、accept、recv或recvfrom這樣的阻塞程序（所謂阻塞方式block，顧名思義，就是進程或是線程執行到這些函數時必須等待某個事件的發生，如果事件沒有發生，進程或線程就被阻塞，函數不能立即返回）。可是使用Select就可以完成非阻塞（所謂非阻塞方式non-block，就是進程或線程執行此函數時不必非要等待事件的發生，一旦執行肯定返回，以返回值的不同來反映函數的執行情況，如果事件發生則與阻塞方式相同，若事件沒有發生則返回一個代碼來告知事件未發生，而進程或線程繼續執行，所以效率較高）方式工作的程序，它能夠監視我們需要監視的文件描述符的變化情況——讀寫或是異常。


Select的函數格式：
int select(int maxfdp,fd_set *readfds,fd_set *writefds,fd_set *errorfds,struct timeval*timeout);?
先說明兩個結構體：?
第一，struct fd_set可以理解為一個集合，這個集合中存放的是文件描述符(filedescriptor)，即文件句柄，這可以是我們所說的普通意義的文件，當然Unix下任何設備、管道、FIFO等都是文件形式，全部包括在內，所以毫無疑問一個socket就是一個文件，socket句柄就是一個文件描述符。fd_set集合可以通過一些宏由人為來操作，比如清空集合FD_ZERO(fd_set *)，將一個給定的文件描述符加入集合之中FD_SET(int ,fd_set*)，將一個給定的文件描述符從集合中刪除FD_CLR(int,fd_set*)，檢查集合中指定的文件描述符是否可以讀寫FD_ISSET(int ,fd_set* )。


第二，struct timeval是一個大家常用的結構，用來代表時間值，有兩個成員，一個是秒數，另一個是毫秒數。?


具體解釋select的參數：?
int maxfdp是一個整數值，是指集合中所有文件描述符的范圍，即所有文件描述符的最大值加1，不能錯！在Windows中這個參數的值無所謂，可以設置不正確。?


fd_set * readfds是指向fd_set結構的指針，這個集合中應該包括文件描述符，我們是要監視這些文件描述符的讀變化的，即我們關心是否可以從這些文件中讀取數據了，如果這個集合中有一個文件可讀，select就會返回一個大于0的值，表示有文件可讀，如果沒有可讀的文件，則根據timeout參數再判斷是否超時，若超出timeout的時間，select返回0，若發生錯誤返回負值。可以傳入NULL值，表示不關心任何文件的讀變化。?


fd_set * writefds是指向fd_set結構的指針，這個集合中應該包括文件描述符，我們是要監視這些文件描述符的寫變化的，即我們關心是否可以向這些文件中寫入數據了，如果這個集合中有一個文件可寫，select就會返回一個大于0的值，表示有文件可寫，如果沒有可寫的文件，則根據timeout參數再判斷是否超時，若超出timeout的時間，select返回0，若發生錯誤返回負值。可以傳入NULL值，表示不關心任何文件的寫變化。?


fd_set * errorfds同上面兩個參數的意圖，用來監視文件錯誤異常。?


struct timeval * timeout是select的超時時間，這個參數至關重要，它可以使select處于三種狀態，第一，若將NULL以形參傳入，即不傳入時間結構，就是將select置于阻塞狀態，一定等到監視文件描述符集合中某個文件描述符發生變化為止；第二，若將時間值設為0秒0毫秒，就變成一個純粹的非阻塞函數，不管文件描述符是否有變化，都立刻返回繼續執行，文件無變化返回0，有變化返回一個正值；第三，timeout的值大于0，這就是等待的超時時間，即select在timeout時間內阻塞，超時時間之內有事件到來就返回了，否則在超時后不管怎樣一定返回，返回值同上述。?


對該函數進一步深究：
本函數用于確定一個或多個套接口的狀態。對每一個套接口，調用者可查詢它的可讀性、可寫性及錯誤狀態信息。用fd_set結構來表示一組等待檢查的套接口。在調用返回時，這個結構存有滿足一定條件的套接口組的子集，并且select()返回滿足條件的套接口的數目。有一組宏可用于對fd_set的操作，這些宏與Berkeley Unix軟件中的兼容，但內部的表達是完全不同的。
readfds參數標識等待可讀性檢查的套接口。如果該套接口正處于監聽listen()狀態，則若有連接請求到達，該套接口便被標識為可讀，這樣一個accept()調用保證可以無阻塞完成。對其他套接口而言，可讀性意味著有排隊數據供讀取。或者對于SOCK_STREAM類型套接口來說，相對于該套接口的虛套接口已關閉，于是recv()或recvfrom()操作均能無阻塞完成。如果虛電路被“優雅地”中止，則recv()不讀取數據立即返回；如果虛電路被強制復位，則recv()將以WSAECONNRESET錯誤立即返回。如果SO_OOBINLINE選項被設置，則將檢查帶外數據是否存在（參見setsockopt()）。
writefds參數標識等待可寫性檢查的套接口。如果一個套接口正在connect()連接（非阻塞），可寫性意味著連接順利建立。如果套接口并未處于connect()調用中，可寫性意味著send()和sendto()調用將無阻塞完成。〔但并未指出這個保證在多長時間內有效，特別是在多線程環境中〕。
exceptfds參數標識等待帶外數據存在性或意味錯誤條件檢查的套接口。請注意如果設置了SO_OOBINLINE選項為假FALSE，則只能用這種方法來檢查帶外數據的存在與否。對于SO_STREAM類型套接口，遠端造成的連接中止和KEEPALIVE錯誤都將被作為意味出錯。如果套接口正在進行連接connect()（非阻塞方式），則連接試圖的失敗將會表現在exceptfds參數中。
如果對readfds、writefds或exceptfds中任一個組類不感興趣，可將它置為空NULL。

返回值：返回狀態發生變化的描述符總數。?
負值：select錯誤
正值：某些文件可讀寫或出錯
0：等待超時，沒有可讀寫或錯誤的文件
錯誤代碼：
? ? WSANOTINITIALISED：在使用此API之前應首先成功地調用WSAStartup()。
? ? WSAENETDOWN： ? ? ?WINDOWS套接口實現檢測到網絡子系統失效。
? ? WSAEINVAL： ? ? ? ?超時時間值非法。
? ? WSAEINTR： ? ? ? ? 通過一個WSACancelBlockingCall()來取消一個（阻塞的）調用。
? ? WSAEINPROGRESS： ? 一個阻塞的WINDOWS套接口調用正在運行中。
? ? WSAENOTSOCK： ? ? ?描述字集合中包含有非套接口的元素。

看看一些對于fd_set類型通過下面四個宏來操作：
FD_ZERO(fd_set *fdset) 將指定的文件描述符集清空，在對文件描述符集合進行設置前，必須對其進行初始化，如果不清空，由于在系統分配內存空間后，通常并不作清空處理，所以結果是不可知的。
FD_SET(fd_set *fdset) 用于在文件描述符集合中增加一個新的文件描述符。
FD_CLR(fd_set *fdset) 用于在文件描述符集合中刪除一個文件描述符。
FD_ISSET(int fd,fd_set *fdset) 用于測試指定的文件描述符是否在該集合中。

判斷描述符fd是否在給定的描述符集fdset中，通常配合select函數使用，由于select函數成功返回時會將未準備好的描述符位清零。通常我們使用FD_ISSET是為了檢查在select函數返回后，某個描述符是否準備好，以便進行接下來的處理操作。

FD_SETSIZE變量用于確定一個集合中最多有多少描述字（FD_SETSIZE缺省值為64，可在包含winsock.h前用#define FD_SETSIZE來改變該值）
上面在說明FD_SETSIZE時，winsock2.h中定義FD_SETSIZE的大小為64,這樣就對readfds、writefds、exceptfds的socket句柄數進行了限制。在實際應用中可以使用端口分組或者重新定義FD_SETSIZE的方式進行解決。在stdAfx.h最末行添加如下定義：
#define FD_SETSIZE 1024 ? ? ? ? ? ? ? ? ?//socket句柄數
#define MAXIMUM_WAIT_OBJECTS ? ?1024 ? ? //要等待的對象數
要注意的是我們還重定義了要另一個宏MAXIMUM_WAIT_OBJECTS,它表示要等待的對象數。重定義后，程序在現場運行正常。

基于上面的討論，可以輕松得出select模型的特點：
? ?（1)可監控的文件描述符個數取決與sizeof(fd_set)的值。
? ?（2）可以有效突破select可監控的文件描述符上限。
? ?（3）將fd加入select監控集的同時，還要再使用一個數據結構array保存放到select監控集中的fd，一是用于再select 返回后，array作為源數據和fd_set進行FD_ISSET判斷。二是select返回后會把以前加入的但并無事件發生的fd清空，則每次開始 select前都要重新從array取得fd逐一加入（FD_ZERO最先），掃描array的同時取得fd最大值maxfd，用于select的第一個 參數。
? ?（4）可見select模型必須在select前循環array（加fd，取maxfd），select返回后循環array（FD_ISSET判斷是否有時間發生）。

如果對 Connect 進行非阻塞調用，則可讀意味著已經成功連接，連接不成功則不可讀。所以通過這樣的設定，我們就能夠實現對connect連接時間的修改。但是，應該注意，這樣的設置并不能保證在限定時間內連接不上就說明網絡不通。比如我們設的時間是5秒，但是由于種種原因，可能第6秒就能連接上，但是函數在5秒后就返回了。先辦socket設置非阻塞模式，但是并沒有設置connect的連接時間，我們可以通過調用select語句來實現這個功能。以下代碼設定了是連接時間為5秒，如果還未能連上，則直接返回。

struct timeval timeout ;?
fd_set r;?
int ret;?
connect( sock, (LPSOCKADDR)sockAddr, sockAddr.Size());?
FD_ZERO(&r);?
FD_SET(sock,&r);?

timeout.tv_sec = 5;?
timeout.tv_usec =0;?
ret = select(0,0,&r,0,&timeout);?

if ( ret <= 0 )?
{?
? ? closesocket(sock);?
? ? return false;?
}

?以下是對select函數的解釋：?
int select (?
int nfds,?
fd_set FAR * readfds,?
fd_set FAR * writefds,?
fd_set FAR * exceptfds,?
const struct timeval FAR * timeout?
);?
第一個參數nfds：沒有用，僅僅為與伯克利Socket兼容而提供。?
第二個參數readfds：指定一個Socket數組（應該是一個，但這里主要是表現為一個Socket數組），select檢查該數組中的所有Socket。如果成功返回，則readfds中存放的是符合‘可讀性’條件的數組成員（如緩沖區中有可讀的數據）。
第三個參數writefds：指定一個Socket數組，select檢查該數組中的所有Socket。如果成功返回，則writefds中存放的是符合‘可寫性’條件的數組成員（如連接成功）。
第四個參數exceptfds：指定一個Socket數組，select檢查該數組中的所有Socket。如果成功返回，則cxceptfds中存放的是符合‘有異常’條件的數組成員（如連接接失敗）。

第五個參數timeout：指定select執行的最長時間，如果在timeout限定的時間內，readfds、writefds、exceptfds中指定的Socket沒有一個符合要求，就返回0。

下面給出一個簡單的select模型的服務端套接字。

#include “iostream.h” #include “winsock2.h” #include “windows.h” #define InternetAddr "127.0.0.1" #define iPort 5055 #pragma comment(lib, "ws2_32.lib") void main() {WSADATA wsa;WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsa);SOCKET fdServer = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);struct sockaddr_in server;server.sin_family = AF_INET;server.sin_addr.s_addr = inet_addr(InternetAddr);server.sin_port = htons(iPort);int ret = bind(fdServer, (sockaddr*)&server, sizeof(server));ret = listen(fdServer, 4);SOCKET AcceptSocket; fd_set fdread;timeval tv;int nSize; while(1){FD_ZERO(&fdread);//初始化fd_setFD_SET(fdServer, &fdread);//分配套接字句柄到相應的fd_settv.tv_sec = 2;//這里我們打算讓select等待兩秒后返回，避免被鎖死，也避免馬上返回tv.tv_usec = 0;select(0, &fdread, NULL, NULL, &tv);nSize = sizeof(server);if (FD_ISSET(fdServer, &fdread))//如果套接字句柄還在fd_set里，說明客戶端已經有connect的請求發過來了，馬上可以accept成功{AcceptSocket = accept(fdServer,( sockaddr*) &server, &nSize);break;}else//還沒有客戶端的connect請求，我們可以去做別的事，避免像沒有用select方式的阻塞套接字程序被鎖死的情況，如果沒用select,當程序運行到accept的時候客戶端恰好沒有connect請求，那么程序就會被鎖死，做不了任何事情{//do something::MessageBox(NULL, "waiting", "recv", MB_ICONINFORMATION);//別的事做完后，繼續去檢查是否有客戶端連接請求}}char buffer[128];ZeroMemory(buffer, 128);ret = recv(AcceptSocket,buffer,128,0);//這里同樣可以用select，用法和上面一樣::MessageBox(NULL, buffer, "recv", MB_ICONINFORMATION);closesocket(AcceptSocket);WSACleanup();return; }
再看看另一個例子:

#pragma once #include <winsock.h> #include <stdio.h> #define PORT 5150 #define MSGSIZE 1024 #pragma comment(lib, "ws2_32.lib") int g_iTotalConn = 0; SOCKET g_CliSocketArr[FD_SETSIZE]; DWORD WINAPI WorkerThread(LPVOID lpParameter); int main() {WSADATA wsaData;SOCKET sListen, sClient;SOCKADDR_IN local, client;int iaddrSize = sizeof(SOCKADDR_IN);DWORD dwThreadId;// Initialize Windows socket libraryWSAStartup(0x0202, &wsaData);// Create listening socketsListen = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);// Bindlocal.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY);local.sin_family = AF_INET;local.sin_port = htons(PORT);bind(sListen, (struct sockaddr *)&local, sizeof(SOCKADDR_IN));// Listenlisten(sListen, 3);// Create worker threadCreateThread(NULL, 0, WorkerThread, NULL, 0, &dwThreadId); while (TRUE){// Accept a connectionsClient = accept(sListen, (struct sockaddr *)&client, &iaddrSize);printf("Accepted client:%s:%d\n", inet_ntoa(client.sin_addr), ntohs(client.sin_port));// Add socket to g_CliSocketArrg_CliSocketArr[g_iTotalConn++] = sClient;}return 0; } DWORD WINAPI WorkerThread(LPVOID lpParam) {int i;fd_set fdread;int ret;struct timeval tv = {1, 0};char szMessage[MSGSIZE];while (TRUE){FD_ZERO(&fdread);//1.將當前所有的客戶端套接字加入到讀集fdread中；for (i = 0; i < g_iTotalConn; i++){FD_SET(g_CliSocketArr[i], &fdread);}// We only care read event//2.調用select函數；執行同步I/0ret = select(0,&fdread, NULL, NULL, &tv);//沒有可以讀的套接字，繼續進行selectif (ret == 0){continue;}//有可以讀的套接字for (i = 0; i < g_iTotalConn; i++){if (FD_ISSET(g_CliSocketArr[i], &fdread)){// A read event happened on g_CliSocketArr[i]// 將數據內容從socket中端口中讀到相應的內存szMessage中ret = recv(g_CliSocketArr[i], szMessage, MSGSIZE, 0);//(同步I/O)if (ret == 0 || (ret == SOCKET_ERROR && WSAGetLastError() == WSAECONNRESET)){// Client socket closedprintf("Client socket %d closed.\n", g_CliSocketArr);closesocket(g_CliSocketArr[i]);if (i < g_iTotalConn - 1){ g_CliSocketArr[i--] = g_CliSocketArr[--g_iTotalConn];}}else{// We received a message from clientszMessage[ret] = '\0';send(g_CliSocketArr[i], szMessage, strlen(szMessage), 0);}}}}return 0; }

總結

以上是生活随笔為你收集整理的详细解析SELECT模型的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。