【高级IO】- 五种 IO 模型 | 多路转接 - select

news/2024/5/10 2:40:56/文章来源:https://blog.csdn.net/qq_63938813/article/details/132227456


IO的基本概念

 I/O(Input / output)就是输入和输出,在冯诺依曼体系中,将数据从输入设备拷贝到内存叫做输入,将数据从内存拷贝到输出设备叫做输出。

冯·诺依曼体系结构 -- 理解_waves_K的博客-CSDN博客

· 对文件进行的读写操作本质就是一种IO,文件IO对应的外设就是磁盘。
· 对网络进行的读写操作本质也就是一种IO,网络IO对应的外设就是网卡。

什么是高效的IO?

IO主要分为两个步骤:

· 第一步是等,就是等待IO条件的就绪。
· 第二步就是拷贝,就是IO条件就绪后将数据拷贝到内存或者外设中。

所以 IO = 等 + 数据拷贝,但是实际中 “等” 消耗的时间往往比 “拷贝” 消耗的时间多,因此让 IO 变得更高效,就是要减少 “等” 的时间。

五种IO模型

阻塞IO

阻塞IO就是内核将数据准备好之前,系统调用会一直等待,所有套接字,默认都是阻塞方式,也是最常见的IO模型:

 · 在 recvfrom 函数等待数据就绪期间,在用户看来该进程或者线程被阻塞住了,本质是操作系统,将该进程或者线程的状态设置为了某种非 R 状态,然后放入等待队列当中,当数据就绪后,操作系统再将其从等待队列中唤醒,然后该进程或者线程再将数据从内核拷贝到用户空间。

· 阻塞IO,在 “等” + “数据拷贝” 期间都不会返回,在用户看来就像是阻塞住了。

非阻塞IO

如果内核还未将数据准备好,系统调用仍然会直接返回, 并且返回EWOULDBLOCK错误码:

非阻塞IO往往需要程序猿自己循环反复尝试读写文件描述符,这个过程称为轮询,这对CPU来说是较大的浪费,一般只有特定场景下使用。 

· 每次调用 recvfrom 函数读取数据时,就算底层数据没有就绪,recvfrom 函数也会立马返回错误信息,后续还需要继续不断调用 recvfrom 函数,直到底层有数据就绪,在用户看来该进程或者线程就没有被阻塞住,称为非阻塞IO。

阻塞IO 和 非阻塞IO 区别:

阻塞IO:当数据没有就绪时,后续检测数据是否就绪工作是操作系统发起的。

非阻塞IO:当数据没有就绪时,后续检测数据是否就绪工作是用户发起的。

信号驱动IO

内核将数据准备好的时候,使用SIGIO信号通知应用程序进行IO操作。

当底层数据就绪的时候,会向当前进程或者线程发送SIGIO信号,因此可以通过signal或者sigaction函数将SIGIO的信号处理程序自定义为需要进行的IO操作,当底层数据就绪时就会自动执行对应的IO操作。

信号的产生是异步的,但信号驱动IO是同步IO的一种:

· 信号的产生是异步的,因为信号在任何时刻都可能会产生。
· 信号驱动IO是同步IO的一种,当底层数据就绪时,当前进程或者线程需要停下来正在做的事情,转而进行数据的拷贝操作,因此当前进程或者线程仍然需要参加IO的过程。

· 一个IO过程是同步还是异步,看当前进程或者线程是否参与到IO的过程中,参与了是同步IO,没有参与就是异步IO。

IO多路转接

也叫做IO多路复用,最核心在与能够同时等待多个文件描述符的就绪状态。

 IO多路转接思想:

· 使用 recvfrom 等接口需要进行等,可以将所有的 “等” 的工作交给多路转接接口(select,poll,epoll)
· 多路转接接口一次 “等” 多个文件描述符,因此能够将 “等” 的时间进行重叠,当数据就绪后再调用对应的 recvfrom 等函数进行数据的拷贝,此时这些函数就能直接进行拷贝,而不需要进行 “等” 操作。

异步IO

由内核在数据拷贝完成时,通知应用程序(而信号驱动是告诉应用程序何时可以开始拷贝数据)。

· 进行异步IO需要调用一些异步IO的接口,异步IO接口调用后立马进行返回。
· 当IO完成后,操作系统会通知应用程序,因此进行异步IO的进程或者线程并不参与IO的所有细节。


同步通信VS异步通信(synchronous communication / asynchronous communication)

同步和异步关注的是消息的通信机制

· 所谓同步:就是在发出一个调用时,在没有得到结果之前,该调用就不返回,但是一旦调用返回,就得到了返回值了,换句话来说,就是由调用者主动等待这个调用的结果。

· 异步则是相反:调用在发出之后,这个调用就直接返回了,所以没有返回结果;换句话来说,当一个异步过程调用发出后,调用者不会立即得到结果,而是最调用发出后,被调用者通过状态,通知来通知调用者,或通过回调函数处理这个调用。

同步通信VS同步与互斥

· 进程 / 线程同步:在保证数据安全的前提下,让进程 / 线程 能够按照某种特定的顺序访问临界资源,从而有效避免饥饿问题,谈论的是进程 / 线程间的一种工作关系。
· 而同步 IO:进程 / 线程 与操作系统之间的关系,谈论的是 进程 / 线程 是否需要主动参与IO过程。

阻塞VS非阻塞

阻塞和非阻塞关注的是程序在等待调用结果(信息,返回值)的状态:

· 阻塞调用是指调用结果返回之前,当前线程会被挂起,调用线程只有在得到结果之后才会返回。
· 非阻塞调用指在不能立即得到结果之前,该调用不会阻塞当前线程。

其他高级IO

非阻塞IO,记录锁,系统V流机制,I/O多路转接(I/O多路复用),readv和writev函数以及存储映射IO(mmap)。

阻塞IO

使用read函数从标准输入当中读取数据:

#include <iostream>
#include <unistd.h>
int main()
{// 阻塞IOchar buffer[1024];while (true){printf("Please#: ");fflush(stdout);ssize_t n = read(0, buffer, sizeof(buffer) - 1);if (n > 0){buffer[n - 1] = 0;std::cout << "echo#: " << buffer << std::endl;}else if (n == 0){std::cout << "me too quit!" << std::endl;break;}else{std::cout << "read error" << std::endl;break;}}
}

 将程序运行,如果不进行输入操作,此时该进程就会阻塞住,根本原因是底层数据没有进行就绪(无数据),此时read函数在进行阻塞等待:

 此时进行输入操作,read函数检测到底层数据就绪时,立马将数据读取从内核拷贝到buffer数组中,进而将数据进行输出:

非阻塞IO 

打开文件时默认都是以阻塞的方式打开的,如果要以非阻塞的方式打开某个文件,需要在使用open函数打开文件时,需要携带 O_NONBLOCK,或者 O_NDELAY 选项,此时就能够以非阻塞的方式打开文件。

 如果要将已经打开的某个文件或者套接字设置为非阻塞,需要用到 fcntl 函数。

• fd:已经打开的文件描述符

• cmd:需要进行的操作

• ... :可变参数,传入的cmd不同,后面追加的参数也不同。


fcntl 函数有5种功能:

• 复制一个现有的描述符(cmd = F_DUPFD)

• 获得 / 设置文件描述符标记(cmd = F_GETFD 或 F_SETFD)

• 获得 / 设置文件状态标记(cmd = F_GETFL 或 F_SETFL)

• 获得 / 设置异步 I/O 所有权(cmd = F_GETOWN 或 F_SETOWN)

• 获得 / 设置记录锁(cmd = F_GETLK,F_SETLK 或 F_SETLKW)

如果函数调用成功,返回值取决于具体的进行对操作;调用失败,返回 -1,错误码被设置。

实现函数 SetNoBlock

基于 fcntl,实现一个SetNoBlock函数,将文件描述符设置为非阻塞:

void SetNonBlock(int fd)
{// 将fd设置为非阻塞int fl = fcntl(fd, F_GETFL); // 获取一下fd的状态(GETFD 获取值)if (fl < 0){std::cerr << "fcntl: " << strerror(errno) << std::endl;return;}fcntl(fd, F_SETFL, fl | O_NONBLOCK);
}

• 使用 F_GETFL 将当前的文件描述符的属性取出来(这是一个位图)

• 再使用 F_SETFL 将文件描述符设置回去,设置回去的同时,加上一个 O_NONBLOCK参数。

以非阻塞轮询释放读取标准输入

在调用read函数之前,先调用SetNonBlock函数将0号文件描述符设置为非阻塞:

#include "util.hpp"
#include <cstdlib>
#include <vector>
#include <functional>
using namespace std;using func_t = function<void()>;#define INIT(v)                  \do                           \{                            \v.push_back(printlog);   \v.push_back(installlog); \} while (0);#define EXITLOG(v)              \do                          \{                           \for (const auto &e : v) \{                       \e();                \}                       \} while (0);void printlog()
{std::cout << "this is a print log!" << std::endl;
}void installlog()
{std::cout << "this is a install log!" << std::endl;
}int main()
{// 非阻塞式IO  在非阻塞期间能做自己的事情SetNonBlock(0); // 将fd设置为非阻塞vector<func_t> vf;INIT(vf);// 阻塞IOchar buffer[1024];while (true){// printf("Please#: ");// fflush(stdout);ssize_t n = read(0, buffer, sizeof(buffer) - 1);if (n > 0){buffer[n - 1] = 0;std::cout << "echo#: " << buffer << std::endl;}else if (n == 0){std::cout << "me too quit!" << std::endl;break;}else{// 读取出现错误  显示资源未就绪 错误?根据错误码分析是否是真的read错误,还是无资源// std::cout << "strerror: " << strerror(errno) << "errno: " << errno << std::endl;// break;if(errno == EAGAIN){//非阻塞cout << "此时只是无数据,没有错误!" << endl;EXITLOG(vf);}else if(errno == EINTR){cout<<"接受到了阻断信号,也不是read错误!"<<endl;continue;}else{cout << "strerror: " << strerror(errno) << "errno: " << errno << endl;break;}}sleep(1);}return 0;
}

 此时,read 函数以非阻塞方式读取标准输入时,底层数据不就绪,read 函数就会立即返回(以错误的形式),错误码被设置为 EAGAIN 或 EWOULDBLOCK:

 在以非阻塞方式进行读取时,在read 函数返回值是 -1 的情况下,还需要根据错误码进一步判断,如果错误码是 EAGAIN 或者 EWOULDBLOCK,说明此时底层数据还没有就绪,还需要进行轮询检测,read 函数在读取到数据之前可能会被其他信号中断,也会以错误的形式返回,错误码被设置为 EINTR,此时应该重新执行 read 函数进行数据读取:

 运行程序,此时没有输入数据,程序就会不断调用 read 函数检测底层数据是否就绪:

当进行输入操作后,read 函数就会轮询检测,read 函数立马将数据读取从内核拷贝到 buffer 数组中,并进行输出:


 I/O多路转接之select

初识 select 

select 的函数原型:

 系统提供 select 函数来实现多路复用输入 / 输出模型

• select 系统调用是用来让程序监视多个文件描述符的状态变化的。

• 程序会停在 select 这里等待,直到被监视在文件描述符有一个或者多个发生了状态改变。

 参数介绍:

• nfds:需要监视的文件描述符当中,最大的文件描述符值 +1。

• readfds:输入输出型参数,调用时用户告知内核需要检视哪些文件描述符的读事件是否就绪,返回时内核告知用户哪些文件描述符的读事件已经就绪。

• writefds:输入输出型参数,调用时用户告知内核需要检视哪些文件描述符的读事件是否就绪,返回时内核告知用户哪些文件描述符的写事件已经就绪。

• exceptfds:输入输出型参数,调用时用户告知内核需要检视哪些文件描述符的读事件是否就绪,返回时内核告知用户哪些文件描述符的异常事件已经就绪。

• timeout:输入输出型参数,调用时由用户设置 select 的等待时间,返回时表示 timeout 的剩余时间。

参数 timeout 的取值:

• NULL:则表示 select 函数没有 timeout,select 将一直被阻塞,直到某个文件描述符上发生了事件

• 0:仅检测描述符集合的状态,然后立即返回,并不等待外部时间的发生。

• 特定的时间值:如果指定的时间段里面没有事件发生,select 将超时返回。

返回值说明:

• 如果函数调用成功,则返回有事件就绪的文件描述符个数,调用失败,返回 -1,错误码被设置。

 • timeout时间耗尽,则返回0。

关于 fd_set 结构

 本质是一个位图结构,用位图中对应的位置来表示要监视的文件描述符:

调用 select 函数之前,需要定义fd_set对应的文件描述符集,然后将需要监视的文件描述符添加到文件描述符集合当中,系统提供了一组操作 fd_set 的接口,方便操作位图:

 关于 timeval 结构

 select 的最后一个参数 timeout,是一个指向 timeval 结构的指针,timeval 结构用于描述一段时间长度,该结构中有两个成员变量,tv_sec 表示秒,tv_usec 表示微秒。

socket 就绪条件 

读就绪:

• socket 内核中,接收缓冲区中的字节数,大于等于低水位标记 SO_RECVLOWAT,此时可以无阻塞的读该文件描述符,并且返回值大于0

• socket TCP通信中,对端关闭连接,此时对该socket读,则返回0

• 监听的socket上有新的连接请求

• socket 上有未处理的错误

写就绪:

• socket 内核中,发送缓冲区中的可用字节数(发送缓冲区的空闲位置大小),大于等于水位标记 SO_SNDLOWAT,此时可以无阻塞的写,并且返回值大于0

• socket 的写操作被关闭(close 或者 shutdown)对一个写操作被关闭的 socket 进行写操作,会触发SIGPIPE信号

• socket 使用非阻塞 connect 连接成功或失败之后

• socket 上有未读取的错误

异常就绪:

• socket 上收到带外数据(带外数据和TCP的紧急模式相关,TCP报头当中的URG标志位和16位紧急指针搭配使用,就能发送和接收带外数据)

socket 基本工作流程

 实现一个简单的 select 服务器,该服务器做的内容就是读取客户端发来的数据进行输出打印即可:

• 初始化服务器,套接字的创建,绑定端口号和IP地址等,设置监听状态

• 定义一个 _fdarray 数组用于保存监听套接字和已经与客户端建立好连接的套接字,一开始只有监听套接字就绪,先把监听套接字添加到 _fdarray 数组中

• 服务器开始运行,一直轮询调用 select 函数,检测读事件是否就绪,有事件就绪了就执行对应的操作

• 在每次调用 select 函数之前,需要定义一个文件描述符集 rfds,把 _fdarray 中的文件描述符依次添加到集合中,让 select 函数检测这些文件描述符中哪些文件描述符的读事件是否就绪。

• 当 select 检测到数据就绪时,就会将读事件就绪的文件描述符设置进入到 rfds 中,这个参数是一个输入输出型参数,就可以知道哪些文件描述符就绪了,并对这些文件描述符进行对应的操作

• 如果就绪的是监听套接字,就调用 accept 函数从底层全连接队列获取已经建立好的连接,并且将对应的套接字添加到 _fdarray 数组中

• 如果就绪的是与客户端建立连接的套接字,就调用 read 函数将客户端发送到数据进行接收,并进行打印输出

• 服务器与客户端建立连接的套接字读事件就绪,也有可能是因为客户端将连接的套接字关闭了,此时服务器应该调用 close 关闭该套接字,并将该套接字从 _fdarray 数组中移除

细节:

1、select 函数除了 nfds之外,其他都是输入输出型参数,当 select 返回时,这些参数的值都已经被修改了,每次调用时 select 函数需要对参数进行重新设置,timeout 也一样需要设置

2、select 需要传入的被监视的文件描述符中最大描述符值 +1,在遍历 _fdarray 时,需要记录最大文件描述符的值。

select 服务器

socket 类:

编写一个 Socket 类,对套接字的接口进行一定程度的封装,为了外部通过作用域直接调用Socket 类当中的封装函数,将这些接口函数定义成为静态成员函数:

// 进行封装 TCP socket 编写
#pragma once#include <iostream>
#include <string>
#include <cstring>
#include <unistd.h>
#include <strings.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>#include "logMessage.hpp"
#include "error.hpp"#define gbacklog 5class Sock
{
public:static int Socket(){// 1.创建套接字 面向字节流int listensock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (listensock < 0){logMessage(FATAL, "Create Socket Fail!");exit(SOCKET_ERR);}logMessage(NORMAL, "Create Socket Success!");// 处理一下 Time_Wait 导致无法绑定端口号问题int opt = 1;setsockopt(listensock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt));return listensock;}static void Bind(int sock, int port){// 2.bindstruct sockaddr_in peer;bzero(&peer, sizeof(peer));peer.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // IP地址绑定任意的peer.sin_family = AF_INET;peer.sin_port = htons(port);if (bind(sock, (struct sockaddr *)&peer, sizeof(peer)) < 0){logMessage(FATAL, "Bind Socket Fail!");exit(BIND_ERR);}logMessage(NORMAL, "Bind Socket Success!");}static void Listen(int sock){// 3.Socket 设置为监听状态if (listen(sock, gbacklog) < 0){// 设置失败logMessage(FATAL, "Listen Socket Fail!");exit(LISTEN_ERR);}logMessage(NORMAL, "Listen Socket Success!");}// 获取新连接static int Accpet(int listensock, uint16_t *clientPort, std::string *clientIP){struct sockaddr_in peer;socklen_t len = sizeof(peer);int sock = accept(listensock, (struct sockaddr *)&peer, &len);if (sock < 0){logMessage(FATAL, "Accept Socket Fail!");exit(ACCEPT_ERR);}else{logMessage(NORMAL, "Accpet Socket Success,get a new sock: %d", sock);*clientPort = ntohs(peer.sin_port);   // 网络转主机*clientIP = inet_ntoa(peer.sin_addr); // 网络转主机,再转字符串}return sock;}
};

selectServer 类

所编写的服务器在绑定时,不需要显示绑定IP地址,直接设置为 INADDR_ANY 即可,在类的成员变量中,只需要包含监听套接字,和端口号即可。

运行服务器:

select 服务器要做的是不断调用select 函数,当有事件就绪时,做出处理动作

• 需要将数组中所有位置的值初始化为无效,并将监听套接字添加到数组的第一个位置

• select 函数返回后,如果返回0,说明 timeout 时间耗尽,直接进行下一次的 select 调用即可,返回 -1,根据返回的错误码来进一步判断,是否需要下一次继续调用 select 函数,返回值大于0,调用成功,已经有文件描述符的读事件就绪,对就绪事件进一步处理

#pragma once
#include <iostream>
#include <string>
#include <unistd.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <functional>#include "sock.hpp"namespace Server
{using func_t = std::function<std::string(const std::string &)>;const uint16_t defaultPort = 8080;const int fdnum = sizeof(fd_set) * 8;const int defaultnum = -1;class SelectServer{public:SelectServer(func_t f, int port): _func(f), _listensock(-1), _port(port){}~SelectServer(){if (_listensock){close(_listensock);}if (_fdarray){delete[] _fdarray;}}void InitServer(){_listensock = Sock::Socket();Sock::Bind(_listensock, _port);Sock::Listen(_listensock);_fdarray = new int[fdnum];for (int i = 0; i < fdnum; i++){_fdarray[i] = defaultnum;}_fdarray[0] = _listensock;}void Start(){// 等 + 处理数据  select返回的是fd的个数for (;;){fd_set rfd;// 初始化rfdFD_ZERO(&rfd);int maxfd = _fdarray[0]; // 最大fd数 +1for (int i = 0; i < fdnum; i++){if (_fdarray[i] == defaultnum){continue;}// 将这个fd 设置进入rfd中FD_SET(_fdarray[i], &rfd);if (_fdarray[i] > maxfd){maxfd = _fdarray[i];}}logMessage(NORMAL, "max fd is: %d\n", maxfd);// 非阻塞 每隔一秒,询问一下//struct timeval _timeval = {1, 0};// int n = select(maxfd + 1, &rfd, nullptr, nullptr, &_timeval);int n = select(maxfd + 1, &rfd, nullptr, nullptr, nullptr);switch (n){case 0:// 超时logMessage(NORMAL, "time out ...");break;case -1:logMessage(WARNING, "select errno code: %d, select errno message: %s", errno, strerror(errno));break;default:// 走到这里说明有fd就绪了,需要进行处理,但是只有 listensock 就绪logMessage(NORMAL, "have event ready!\n");// 进行业务逻辑处理Handerevent(rfd);break;}}}private:int _port;int _listensock;int *_fdarray; // 维护的accpet的fd数组func_t _func;};
}

timeout 时间测试

在运行服务器时,需要实例化一个对象,对select 服务器进行初始化并调用 Start 函数运行服务器:

#include <iostream>
#include <string>
#include <memory>#include "error.hpp"
#include "selectServer.hpp"void Usage(std::string arg)
{std::cout << "\n Usage: \n\t" << arg << " port"<< "\n\t" << std::endl;
}// ./main 8080
int main(int argc, char *argv[])
{if (argc != 2){Usage(argv[0]);}std::unique_ptr<Server::SelectServer> us(new Server::SelectServer(transmition, atoi(argv[1])));us->InitServer();us->Start();return 0;
}

此时的服务器 select 函数将 timeout 设置为了 nullptr,因此select 函数调用时会阻塞等待,服务器在第一次调用 select 时,只监视监听套接字(listensock),运行服务器后,客户端没有请求发送过来请求连接,读事件就不会就绪,服务器第一次调用 select 函数中就会进行阻塞等待:

 使用 telnet 工具向服务器发起连接请求,此时 select 函数会立马检测到监听套接字的读事件就绪,然后对套接字做出对应的处理逻辑:

如果此时将timeout的值设置为0,select 函数调用后就会进行非阻塞等待,无论被监视的文件描述符是否就绪,检测后都会立马返回,如果有事件就绪,select 函数的返回值就会大于0,没有事件就绪,返回值就会等于0:

 struct timeval _timeval = {0, 0};int n = select(maxfd + 1, &rfd, nullptr, nullptr, &_timeval);switch (n){case 0:// 超时logMessage(NORMAL, "time out ...");break;case -1:logMessage(WARNING, "select errno code: %d, select errno message: %s", errno, strerror(errno));break;default:// 走到这里说明有fd就绪了,需要进行处理,但是只有 listensock 就绪logMessage(NORMAL, "have event ready!\n");// 进行业务逻辑处理Handerevent(rfd);break;}

此时如果没有客户端发送连接请求,select 函数就会一致进行轮询检测,每次检测的读事件都不就绪,返回结果都是0,就会造成 time out ... 现象。 

 如果将 timeout 时间设置为特定的时间,比如这里设置为5s,那么select 函数调用后5秒内会进行阻塞等待,5秒后依旧没有读事件就绪,就会超时返回:

struct timeval _timeval = {5, 0};

运行服务器,此时无客户端发送到连接请求,select 函数调用5秒后都会超时返回:

如果在5秒内有读事件就绪,那么 timeout 就会返回剩余的时间,所以在每次调用select 函数时,都需要对 timeout 时间重新设置。

事件处理 

当select 检测到有文件描述符就绪时并成功返回后,就需要对就绪事件进行处理:

• 需要遍历整个 _fdarray 数组当中的文件描述符,依次判断各个文件描述符的都事件是否就绪,如果就绪进行处理

• 如果文件描述符就绪后,还需要判断该文件描述符是否是监听套接字,如果是监听套接字就绪,就需要调用 accept 函数,将底层的连接获取上来,并添加到 _fdarray 数组当中,在下一次调用select 函数之前,将 _fdarray 中的文件描述符设置进入到 rfds 中

• 如果是客户端建立的连接对应的读事件就绪,就需要调用 read 函数读取客户端发来的数据,如果读取成功就将读到的数据进行在服务器端打印,如果读取失败或者客户端关闭了连接,那么服务器就调用close 函数关闭对应的连接,并且将对应的文件描述符从 _fdarray 中移除

   void Accpeter(int listensock){// 获取新连接后,直接添加进入到 _fdarray 数组中logMessage(NORMAL, "Accpeter begin ...\n");uint16_t clientPort = 0;std::string clientIP;int sock = Sock::Accpet(listensock, &clientPort, &clientIP);if (sock < 0){return;}int i = 0;for (; i < fdnum; i++){if (_fdarray[i] != defaultnum){continue;}else{break;}}// 找到位置if (i == fdnum){// 说明已经满了logMessage(WARNING, "server is full,please wait ...\n");}else{_fdarray[i] = sock;}// 进行打印Print();logMessage(NORMAL, "Accpeter end ...\n");}void Recver(int sock, int i){// 通过sock这个fd进行接受数据logMessage(NORMAL, "Recver begin ...\n");char buffer[1024];ssize_t n = recv(sock, buffer, sizeof(buffer) - 1, 0); // 这里读取不会阻塞,只有sock就绪了,才进来if (n > 0){buffer[n - 1] = 0;logMessage(NORMAL, "client# %s", buffer);}else if (n < 0){// 读取错误close(sock);_fdarray[i] = defaultnum;logMessage(WARNING, "recv error# %s", strerror(errno));return;}else // == 0{// client 退出了close(sock);_fdarray[i] = defaultnum;logMessage(NORMAL, "client quit,me too ...");return;}// 此时数据都在buffer当中,处理 requeststd::string response = _func(buffer);write(sock, response.c_str(), response.size());logMessage(NORMAL, "Recver end ...\n");}// 处理逻辑void Handerevent(fd_set &rfd){// 判断是listensock,还是普通sock的for (int i = 0; i < fdnum; i++){if (_fdarray[i] == defaultnum){continue; // 后面需要进行置空,不能break}if (_fdarray[i] == _listensock && FD_ISSET(_fdarray[i], &rfd)){// 需要进行accpetAccpeter(_fdarray[i]);}else if (FD_ISSET(_fdarray[i], &rfd)){// 其他fd 而且就绪Recver(_fdarray[i], i);}else{}}}

select 的优缺点

优点:

• 可以同时等待多个文件描述符,并且只负责等待,实际的IO操作由accept,read,write 函数来完成,这些接口在进行IO操作时不会被阻塞。

• select 同时等待多个文件描述符,因此可以将“等”的事件重叠,提高IO的效率。

缺点:

• 每次调用select,都需要手动设置fd集合,从接口使用角度来说非常不方便

• 每次调用select,都需要把fd集合从用户拷贝到内核态,这个开销在fd很多时会很大

• 同时每次调用select都需要在内核遍历传递进来的所有fd,这个开销在fd很多时也很大

• select支持的文件描述符数量太小


select可监控的fd个数

fd_set结构本质是一个位图,用每一个比特位来标记一个文件描述符,select可监控的文件描述符个数取决于fd_set类型的比特位个数,通过计算(sizeof(fd_set))* 8 可得总共1024个字节,说明可监控的文件描述符个数为1024,在初始化 _fdarray 数组时,需要将数组大小定义为 1024即可:

const int fdnum = sizeof(fd_set) * 8;

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.luyixian.cn/news_show_159113.aspx

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系dt猫网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

Linux命令200例:clock的具体应用,设置系统的时钟时间、硬件时钟和定时器等相关信息

&#x1f3c6;作者简介&#xff0c;黑夜开发者&#xff0c;全栈领域新星创作者✌。CSDN专家博主&#xff0c;阿里云社区专家博主&#xff0c;2023年6月csdn上海赛道top4。 &#x1f3c6;数年电商行业从业经验&#xff0c;历任核心研发工程师&#xff0c;项目技术负责人。 &…

前端对文件转换处理的一些常用方法

文章目录 0&#xff0c;前言1&#xff0c;将图片的url网络链接(http://) 转为base64格式2&#xff0c;将base64的图片数据转换为file文件3&#xff0c;将以base64的图片数据转换为Blob4&#xff0c;将file文件转化为base645&#xff0c;将file文件转换为Blob6&#xff0c;获取文…

微信公众平台发布小程序流程

最近因为部署小程序&#xff0c;学习了下如何部署小程序 1. 取消不检验合法域名并上传小程序 建议在小程序上传之前&#xff0c;先取消不校验合法域名并真机调试下。 2. 登录微信公众平台 登录微信公众平台 3. 设置服务器域名 在开放->开发管理->开发设置找到服务器…

三维重建_基于图像的三维重建_面片/光度一致性

参考: 深蓝学院 基于图像的三维重建 1. 三维重建的流程回顾 基于深度图的三维重建:从无序图像获取稀疏点云和位姿,然后进行多视角立体重建。 多视角立体重建包含:(输入稀疏点云、各个图像位姿、图像)先进行立体对(3D-2D,2D-2D)的选择,然后计算深度图,接着进行深度图…

【C语言】C语言用数组算平均数,并输出大于平均数的数

题目 让用户输入一系列的正整数&#xff0c;最后输入“-1”表示输入结束&#xff0c;然后程序计算出这些数的平均数&#xff0c;最后输出输入数字的个数和平均数以及大于平均数的数 代码 #include<stdio.h> int main() {int x;double sum 0;int cnt 0;int number[100…

使用 AI 将绘画和照片转换为动画

推荐&#xff1a;使用 NSDT场景编辑器 助你快速搭建可二次编辑器的3D应用场景 华盛顿大学和Facebook的研究人员最近发表了一篇论文&#xff0c;展示了一种基于深度学习的系统&#xff0c;可以将静止图像和绘画转换为动画。称为照片唤醒的算法使用卷积神经网络从单个静止图像以 …

WPF入门到精通:1.新建项目及项目结构

WPF&#xff08;Windows Presentation Foundation&#xff09;是一种用于创建 Windows 应用程序的技术&#xff0c;它可以通过 XAML&#xff08;Extensible Application Markup Language&#xff09;和 C# 或其他 .NET 语言来实现。WPF 提供了许多强大的 UI 控件和样式&#xf…

如何找到一个数的所有质因数,以及如何快速判断一个数是不是质数

前情介绍 今天遇到一个需求&#xff1a;找到一个数所有的质因数。 初步解决 先定义一个判断质数的函数&#xff1a; def is_Prime(number):i 2count 0while i < number:if number % i 0 :count 1i 1if count > 0:return Falseelse:return True 接着定义一个寻找质…

Java-图书登录系统的实现

实现效果 它将面对 管理员 和 普通用户 两种用户来提供服务&#xff0c;并且各自的服务并不相同。 实现思路 一般写项目&#xff0c;每个独立的功能都会写成一个类&#xff0c;而有关联的功能&#xff0c;都会将多个类存放在一个包中&#xff0c;此项目我们将用 3 个包来体现我…

链表之第三回

欢迎来到我的&#xff1a;世界 该文章收入栏目&#xff1a;链表 希望作者的文章对你有所帮助&#xff0c;有不足的地方还请指正&#xff0c;大家一起学习交流 ! 目录 前言第一题&#xff1a;判断是否为环形链表第二题&#xff1a;找到两条链表的相交点第三题&#xff1a;返回…

P17~P18 电路定理 电路中难得的精彩到极致的电路理论

特勒根定理、互易定理、对偶定理比较难&#xff0c;非常重要&#xff0c;因为他们可以解决其他定理无法解决的问题。 1、特勒根定理1——个人感觉像能量守恒 特勒根定理与基尔霍夫定理齐名&#xff0c;与拓扑结构有关。都适用于任何线性非线性&#xff0c;时变的非时变的元件…

分类预测 | MATLAB实现S4VM半监督支持向量机二分类预测

分类预测 | MATLAB实现S4VM半监督支持向量机二分类预测 目录 分类预测 | MATLAB实现S4VM半监督支持向量机二分类预测分类效果基本介绍程序设计参考资料 分类效果 基本介绍 分类预测 | MATLAB实现S4VM半监督支持向量机二分类预测 程序设计 完整源码和数据获取方式&#xff1a; …

网站老域名跳转到新域名有哪些方法?内网穿透内网主机让外网访问

在网站服务器变更及本地主机搭建时&#xff0c;我们经常会遇到老域名地址跳转到新URL的配置&#xff0c;一些朋友还会面对无公网IP让外网访问的问题。今天我们来了解下网站老域名跳转到新域名有哪些方法&#xff0c;以及如何通过内网穿透实现内网主机让外网访问。 网站老域名跳…

Mac上传项目源代码到GitHub的修改更新

Mac上传项目源代码到GitHub的修改更新 最近在学习把代码上传到github&#xff0c;不得不说&#xff0c;真的还挺方便 这是一个关于怎样更新项目代码的教程。 首先&#xff0c;在本地终端命令行打开至项目文件下第一步&#xff1a;查看当前的git仓库状态&#xff0c;可以使用git…

线上异常的处理

一、线上问题的排查 进程ID 简称为PID free -m 查看内存使用情况 iostat 查看磁盘读写活动情况 netstat 查看网络连接情况 df -h 查看磁盘空间使用情况 du -sh 查看文件大小情况 1.1、top 命令查看CPU占用情况 top -n num 查看CPU占用最高的num个进程top -Hp PID 或 top -H -p…

【ROS】参数服务器--理论模型与参数操作(C++)

一、概念介绍 参数服务器在ROS中主要用于实现不同节点之间的数据共享。参数服务器相当于是独立于所有节点的一个公共容器&#xff0c;可以将数据存储在该容器中&#xff0c;被不同的节点调用&#xff0c;当然不同的节点也可以往其中存储数据。 作用&#xff1a;存储一些多节点…

【MySQL系列】SQL语句入门(创建删除操作)、字符集和数据类型详解

&#x1f490; &#x1f338; &#x1f337; &#x1f340; &#x1f339; &#x1f33b; &#x1f33a; &#x1f341; &#x1f343; &#x1f342; &#x1f33f; &#x1f344;&#x1f35d; &#x1f35b; &#x1f364; &#x1f4c3;个人主页 &#xff1a;阿然成长日记 …

HummingBird 基于 Go 开源超轻量级 IoT 物联网平台

蜂鸟&#xff08;HummingBird&#xff09; 是 Go 语言实现的超轻量级物联网开发平台&#xff0c;包含设备接入、产品管理、物模型、告警中心、规则引擎等丰富功能模块。系统采用GoLang编写&#xff0c;占用内存极低&#xff0c; 单物理机可实现百设备的连接。 在数据存储上&…

就算没有那个所谓的“国产保护月”,好莱坞电影也打不过中国电影

据路透社、美国文娱杂志《Variety》网站等18日报道&#xff0c;中国大陆暑期档票房在17日就已经超过了2019年同期的178亿元人民币&#xff0c;提前14天锁定了“史上最强暑期档”。这一份傲人的成绩单中&#xff0c;西方好莱坞电影所起到的作用却“微乎其微”。 更令人尴尬的是…