Author : Kevin Lynx
前言:
在很多比较各种网络模型的文章中,但凡提到select模型时,都会说select受限于轮询的套接字数量,这个
数量也就是系统头文件中定义的FD_SETSIZE值(例如64)。但事实上这个算不上真的限制。
C语言的偏方:
在C语言的世界里存在一个关于结构体的偏门技巧,例如:
typedef struct _str_type
{
int _len;
char _s[1];
}str_type;
str_type用于保存字符串(我只是举例,事实上这个结构体没什么用处),乍看上去str_type只能保存长度为
1的字符串('\0')。但是,通过写下如下的代码,你将突破这个限制:
int str_len = 5;
str_type *s = (str_type*) malloc( sizeof( str_type ) + str_len - 1 );
//
free( s );
这个技巧原理很简单,因为_s恰好在结构体尾部,所以可以为其分配一段连续的空间,只要注意指针的使用,
这个就算不上代码上的罪恶。但是这个技巧有个限制,str_type定义的变量必须是被分配在堆上,否则会破
坏堆栈。另外,需要动态增长的成员需要位于结构体的末尾。最后,一个忠告就是,这个是C语言里的技巧,
如果你的结构体包含了C++的东西,这个技巧将不再安全(<Inside the C++ object model>)。
其实select也可以这样做:
事实上,因为select涉及到的fd_set是一个完全满足上述要求的结构体:
winsock2.h :
typedef struct fd_set {
u_int fd_count; /**//* how many are SET? */
SOCKET fd_array[FD_SETSIZE]; /**//* an array of SOCKETs */
} fd_set;
但是,如果使用了以上技巧来增加fd_array的数量(也就是保存的套接字数量),那么关于fd_set的那些宏可
能就无法使用了,例如FD_SET。
winsock2.h :
#define FD_SET(fd, set) do { \
u_int __i; \
for (__i = 0; __i < ((fd_set FAR *)(set))->fd_count; __i++) { \
if (((fd_set FAR *)(set))->fd_array[__i] == (fd)) { \
break; \
} \
} \
if (__i == ((fd_set FAR *)(set))->fd_count) { \
if (((fd_set FAR *)(set))->fd_count < FD_SETSIZE) { \
((fd_set FAR *)(set))->fd_array[__i] = (fd); \
((fd_set FAR *)(set))->fd_count++; \
} \
} \
} while(0)
有点让人眼花缭乱,我鼓励你仔细看,其实很简单。这里有个小技巧,就是他把这些代码放到一个do...while(0)
里,为什么要这样做,我觉得应该是防止名字污染,也就是防止那个__i变量与你的代码相冲突。可以看出,
FD_SET会将fd_count与FD_SETSIZE相比较,这里主要是防止往fd_array的非法位置写数据。
因为这个宏原理不过如此,所以我们完全可以自己写一个新的版本。例如:
#define MY_FD_SET( fd, set, size ) do { \
unsigned int i = 0; \
for( i = 0; i < ((fd_set*) set)->fd_count; ++ i ) { \
if( ((fd_set*)set)->fd_array[i] == (fd) ) { \
break; \
} \
} \
if( i == ((fd_set*)set)->fd_count ) { \
if( ((fd_set*)set)->fd_count < (size) ) { \
((fd_set*)set)->fd_array[i] = (fd); \
((fd_set*)set)->fd_count ++; \
} \
} \
} while( 0 )
没什么变化,只是为FD_SET加入一个fd_array的长度参数,宏体也只是将FD_SETSIZE换成这个长度参数。
于是,现在你可以写下这样的代码:
unsigned int count = 100;
fd_set *read_set = (fd_set*) malloc( sizeof( fd_set ) + sizeof(SOCKET) * (count - FD_SETSIZE ) );
SOCKET s = socket( AF_INET, SOCK_STREAM, 0 );
//
MY_FD_SET( s, read_set, count );
//
free( read_set );
closesocket( s );
小提下select模型:
这里我不会具体讲select模型,我只稍微提一下。一个典型的select轮询模型为:
int r = select( 0, &read_set, 0, 0, &timeout );
if( r < 0 )
{
// select error
}
if( r > 0 )
{
for( each sockets )
{
if( FD_ISSET( now_socket, &read_set ) )
{
// this socket can read data
}
}
}
轮询write时也差不多。在Etwork(一个超小型的基本用于练习网络编程的网络库,google yourself)中,作者
的轮询方式则有所不同:
// read_set, write_set为采用了上文所述技巧的fd_set类型的指针
int r = select( 0, read_set, write_set, 0, &timeout );
// error handling
for( int i = 0; i < read_set->fd_count; ++ i )
{
// 轮询所有socket,这里直接采用read_set->fd_array[i] == now_socket判断,而不是FD_ISSET
}
for( int i = 0; i < write_set->fd_count; ++ i )
{
// 轮询所有socket,检查其whether can write,判断方式同上
}
两种方式的效率从代码上看去似乎都差不多,关键在于,FD_ISSET干了什么?这个宏实际上使用了__WSAFDIsSet
函数,而__WSAFDIsSet做了什么则不知道。也许它会依赖于FD_SETSIZE宏,那么这在我们这里将是不安全的,
所以相比之下,如果我们使用了这个突破FD_SETSIZE的偏方手段,那么也许第二种方式要好些。
相关下载(5.21.2008)
随便写了一个改进的select模型的echo服务器,放上源码。