上篇存在的问题

在上一篇TCP套接字中，还存在着一些问题。

当客户端连接上服务器后，阻塞于从标准输入读入信息的状态，若此时服务器进程被杀死，即使给客户TCP发来一个

FIN结束分节，但是由于客户处于阻塞状态，它将看不到这个EOF，直到读取之后，此时可能已经过去了很长时间。

因此进程需要一种能力，让内核同时检测多个IO口是否就绪，这个能力就称为IO复用。这是由select和poll两个函数

支持的。

select函数

作用

允许进程指示内核等待多个事件中的任何一个发生，并只在有一个或多个事件发生或经历一段的时间后才能唤醒它。

我们可以调用select，告知内核仅在下列情况发生时才返回：

-集合｛1，4，5｝中任何描述符准备好读

-集合｛2，7｝中任何描述符准备好写

-集合｛1，4｝中任何描述符有异常条件待处理

也就是说，我们调用select函数告诉内核对哪些描述符（就读，写，异常条件）感兴趣以及等待多少时间。

使用

#include<sys/select.h>

#include<time.h>

int select（int maxfdp1, fd_set *readset, fd_set *writeset, fd_set *exceptset, const struct timeval *timeout）;

struct timeval

｛

    long tv_sec;    // 秒

    long tv_usec;  // 微秒

｝

参数说明

timeout：告知内核等待所指定描述符中的任何一个就绪可花多长时间。

这个参数有三种可能：

<1>永远等待下去：仅在有一个描述符准备好IO才返回。此时参数为空指针。

<2>等待一段时间

<3>不等待：检查描述符之后立即返回。此时timeval结构中的值都位0。

中间三个参数指定我们要让内核测试读、写、异常条件的描述符。描述符就绪的条件：

maxfdp1参数指定待测试的描述符的个数，它的值是待测试的最大描述符+1。

如何给中间三个参数每一个参数指定一个或多个描述符呢？

void FD_ZERO（fd_set *fdset）;

void FD_SET（int fd, fd_set *fdset）;

void FD_CLR（int fd, fd_set *fdset）;

void FD_ISSET（int fd, fd_set *fdset）;

我们分配一个fd_set数据类型的描述符集，并用这些宏设置或测试集合中的每一位。

例如：

fd_set rest;

FD_ZERO(&rest);

FE_SET(1,&rest);   //将1位打开

如果我们对中间三个参数的某一个条件不感兴趣，就可以设置它为空指针。

原来的str_cli函数

#include	"unp.h"

void
str_cli(FILE *fp, int sockfd)
{
	char	sendline[MAXLINE], recvline[MAXLINE];

	while (Fgets(sendline, MAXLINE, fp) != NULL) {

		Writen(sockfd, sendline, strlen(sendline));

		if (Readline(sockfd, recvline, MAXLINE) == 0)
			err_quit("str_cli: server terminated prematurely");

		Fputs(recvline, stdout);
	}
}

修改后的str_cli函数

#include	"unp.h"

void
str_cli(FILE *fp, int sockfd)
{
	int		maxfdp1;
	fd_set		rset;
	char		sendline[MAXLINE], recvline[MAXLINE];

	FD_ZERO(&rset);
	for ( ; ; ) {
		FD_SET(fileno(fp), &rset);
		FD_SET(sockfd, &rset);
		maxfdp1 = max(fileno(fp), sockfd) + 1;
		Select(maxfdp1, &rset, NULL, NULL, NULL);

		if (FD_ISSET(sockfd, &rset)) {	/* socket is readable */
			if (Readline(sockfd, recvline, MAXLINE) == 0)
				err_quit("str_cli: server terminated prematurely");
			Fputs(recvline, stdout);
		}

		if (FD_ISSET(fileno(fp), &rset)) {  /* input is readable */
			if (Fgets(sendline, MAXLINE, fp) == NULL)
				return;		/* all done */
			Writen(sockfd, sendline, strlen(sendline));
		}
	}
}

不幸的是，这样的str_cli函数仍然有问题。问题的起因在于我们对于标准输入中EOF的处理。

当遇到EOF时，str_cli函数return回到主函数，而main函数随后终止。然后在批量方式下，标准输入的EOF并不意味

着我们同时完成了从套接字的读入；可能仍有请求在去服务器的路上，或仍有应答在返回客户的路上。

我们需要一种关闭TCP连接其中一半的方法，也就是说我们想给服务器发送一个FIN，告诉它我们已经完成了数据传

送，但是仍然保持套接字描述符打开以便读取。这可以通过shutdonw函数来完成。

shutdown函数

作用：

使用shutdown函数可以不管引用计数就激发TCP正常的连接终止序列。

使用：

#include<sys/socket.h>

int shutdown（int sockfd, int howto）;

参数说明：

该函数的行为依赖howto的值。

SHUT_RD   :  关闭连接的读这一半。

SHUT_WR  :  关闭连接的写这一半。

SHUT_RDWR : 连接的读半部和写半部都关闭。

str_cli函数的再修订版

#include	"unp.h"

void
str_cli(FILE *fp, int sockfd)
{
	int			maxfdp1, stdineof;
	fd_set		rset;
	char		buf[MAXLINE];
	int		n;

	stdineof = 0;
	FD_ZERO(&rset);
	for ( ; ; ) {
		if (stdineof == 0)
			FD_SET(fileno(fp), &rset);
		FD_SET(sockfd, &rset);
		maxfdp1 = max(fileno(fp), sockfd) + 1;
		Select(maxfdp1, &rset, NULL, NULL, NULL);

		if (FD_ISSET(sockfd, &rset)) {	/* socket is readable */
			if ( (n = Read(sockfd, buf, MAXLINE)) == 0) {
				if (stdineof == 1)
					return;		/* normal termination */
				else
					err_quit("str_cli: server terminated prematurely");
			}

			Write(fileno(stdout), buf, n);
		}

		if (FD_ISSET(fileno(fp), &rset)) {  /* input is readable */
			if ( (n = Read(fileno(fp), buf, MAXLINE)) == 0) {
				stdineof = 1;
				Shutdown(sockfd, SHUT_WR);	/* send FIN */
				FD_CLR(fileno(fp), &rset);
				continue;
			}

			Writen(sockfd, buf, n);
		}
	}
}

Unix网络编程之IO复用