上一講中我們正確處理了僵尸子進程，使得這個簡單的服務器更加健壯。不幸的是，這個程序仍然有問題。想象一下，如果一個客戶正在和一個服務器子進程連接建立完畢正在通話，而服務器子進程意外終止（比如kill），服務器TCP向客戶TCP發送一個FIN，但客戶端正在調用fgets函數等待用戶輸入字符而得不到這個FIN，直到套接字讀為止（可能過了很長時間）。

1、來看看問題是什么

首先啟動服務器與客戶，建立連接：

客戶輸入nihao后服務器正確回射，然后kill掉服務器子進程后客戶輸入and...，輸出錯誤：

服務器端重啟（上一講中解決的問題）。

這個過程發生了什么？

（1）當kill掉服務器子進程后，服務器父進程正確處理了SIGCHLD信號。服務器也向客戶發送一個FIN，客戶回應一個ACK，TCP連接終止的前半部分完成；

（2）客戶上沒有發生任何特殊的事，客戶TCP接收到服務器的FIN后回應一個ACK，但問題是客戶正阻塞在fgets上，等待用戶輸入；

（3）在客戶上再輸入and...，導致錯誤發生：str_cli調用write，客戶TCP接著把數據發送給服務器，但是客戶FIN的接收并沒有告知客戶TCP服務器進程已經終止。當服務器TCP接收到客戶的數據時，發送一個RST；

（4）但是客戶進程看不到這個RST，因為調用write后直接調用readline，并且由于之前接收的FIN，導致readline直接返回0（表示EOF）。但客戶沒有預期收到EOF，于是出錯；

（5）客戶終止，所有打開的描述符關閉；

問題的根本在于，當FIN到達套接字時，客戶正阻塞在fgets調用上。客戶實際上在應對兩個描述符：套接字和用戶輸入，它不能單純阻塞在某個特定的源上。select函數可以解決這個問題。

2、select函數

有些進程需要一種預先告知內核的能力，使得內核一旦發現進程指定的一個或多個I/O條件就緒時，它就通知進程。這個能力就是I/O復用。

select函數允許進程指示內核等待多個事件中的任何一個發生，并只在有一個或多個事件發生或經歷一段指定的時間后才喚醒它。

下面的例子指出select可以告知內核在什么條件下發生時返回：

• 集合{1,4,5}中的任何描述符準備好讀；
• 集合{2,7}中的任何描述符準備好寫；
• 集合{1,4}中的任何描述符由異常條件待處理；
• 已經過了12.8秒；

也就是說，調用select函數告知內核對哪些描述符（就讀、寫或異常條件）感興趣以及等待多長時間。描述符不局限于套接字，任何描述符都可以使用select。 函數定義如下，包含在<sys/select.h>頭文件中： #include <sys/select.h> #include <sys/time.h> int select(int maxfdp1,fd_set *readset,fd_set *writeset,fd_set * exceptset,const struct timeval *timeout);函數如果有描述符就緒就返回數量，超時返回0，出錯返回-1。 參數含義如下： maxfdp1：指定待測試描述符的個數，通常是待測試的最大描述符加1； 中間三個參數指定內核測試讀、寫和異常條件的描述符，這里設置成NULL即可； timeval：告知內核等待所指定的時間，有三種情況： （1）永遠等待：設置為NULL； （2）等待固定時間：在有一個描述符就緒后返回，但不超過參數所指定的時間； （3）根本不等待：檢查描述符后立刻返回； 3、重寫客戶端中的str_cli函數 客戶的套接字上的三個條件： （1）如果對端TCP發送數據，那么該套接字變為可讀，并且read返回一個大于0的值（即讀入數據的字節數）； （2）如果對端TCP發送一個FIN，那么該套接字變為可讀，read返回0（EOF）； （3）如果對端TCP發送一個RST（對端主機崩潰并重啟），那么該套接字變為可讀，并且read返回-1，errno中有錯誤碼； 下面是修改后的str_cli函數： void str_cli(FILE *fp,int sockfd) {int maxfdp1;fd_set rset;char sendline[MAXLINE],recvline[MAXLINE];FD_ZERO(&rset);int n;for(;;){FD_SET(fileno(fp),&rset);FD_SET(sockfd,&rset);maxfdp1=max(fileno(fp),sockfd)+1;if((n=select(maxfdp1,&rset,NULL,NULL,NULL))==0){printf("select timeout\n");return;}else if(n<0){printf("select error\n");return;}if(FD_ISSET(sockfd,&rset)){if(readline(sockfd,recvline,MAXLINE)==0){printf("str_cli:server terminated prematurely\n");return;}fputs(recvline,stdout);}if(FD_ISSET(fileno(fp),&rset)){if(fgets(sendline,MAXLINE,fp)==NULL)return;write(sockfd,sendline,strlen(sendline));}} }函數首先檢查套接字，如果套接字是可讀的，那么就用readline讀入回射文本并輸出；如果標準輸入是可讀的，就調用fgets讀入一行，然后寫入套接字。 運行結果： （1）服務器進程終止后客戶端直接終止：

（2）服務器端：
可以看到，程序運行良好。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的UNIX网络编程笔记(6):I/O复用之select函数的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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