c - ノンブロッキング ソケットに select() を使用する

Question

select 関数を使用して、サーバーと 1 つのクライアント (これ以上) の間で非ブロッキング I/O を実現しようとしています (これ以上はありません)。ここで、通信は適切に流れます (いつでも送信でき、もう一方は送信を待たずに受信します)。いくつかのコードを含むチュートリアルを見つけて、それを自分のものに適応させようとしました。これは私が持っているものです -

サーバ

#define PORT "4950"
#define STDIN 0

struct sockaddr name;

void set_nonblock(int socket) {
    int flags;
    flags = fcntl(socket,F_GETFL,0);
    assert(flags != -1);
    fcntl(socket, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);
}


// get sockaddr, IPv4 or IPv6:
void *get_in_addr(struct sockaddr *sa) {
    if (sa->sa_family == AF_INET)
        return &(((struct sockaddr_in*)sa)->sin_addr);

    return &(((struct sockaddr_in6*)sa)->sin6_addr);
}

int main(int agrc, char** argv) {
    int status, sock, adrlen, new_sd;

    struct addrinfo hints;
    struct addrinfo *servinfo;  //will point to the results

    //store the connecting address and size
    struct sockaddr_storage their_addr;
    socklen_t their_addr_size;

    fd_set read_flags,write_flags; // the flag sets to be used
    struct timeval waitd;          // the max wait time for an event
    int sel;                      // holds return value for select();

    //socket infoS
    memset(&hints, 0, sizeof hints); //make sure the struct is empty
    hints.ai_family = AF_INET;
    hints.ai_socktype = SOCK_STREAM; //tcp
    hints.ai_flags = AI_PASSIVE;     //use local-host address

    //get server info, put into servinfo
    if ((status = getaddrinfo("127.0.0.1", PORT, &hints, &servinfo)) != 0) {
        fprintf(stderr, "getaddrinfo error: %s\n", gai_strerror(status));
        exit(1);
    }

    //make socket
    sock = socket(servinfo->ai_family, servinfo->ai_socktype, servinfo->ai_protocol);
    if (sock < 0) {
        printf("\nserver socket failure %m", errno);
        exit(1);
    }

    //allow reuse of port
    int yes=1;
    if (setsockopt(sock,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&yes,sizeof(int)) == -1) {
        perror("setsockopt");
        exit(1);
    }

    //unlink and bind
    unlink("127.0.0.1");
    if(bind (sock, servinfo->ai_addr, servinfo->ai_addrlen) < 0) {
        printf("\nBind error %m", errno);
        exit(1);
    }

    freeaddrinfo(servinfo);

    //listen
    if(listen(sock, 5) < 0) {
        printf("\nListen error %m", errno);
        exit(1);
    }
    their_addr_size = sizeof(their_addr);

    //accept
    new_sd = accept(sock, (struct sockaddr*)&their_addr, &their_addr_size);
    if( new_sd < 0) {
        printf("\nAccept error %m", errno);
        exit(1);
    }

    set_nonblock(new_sd);
    cout<<"\nSuccessful Connection!";

    char* in = new char[255];
    char* out = new char[255];
    int numSent;
    int numRead;


    while(1) {

        waitd.tv_sec = 10;
        FD_ZERO(&read_flags);
        FD_ZERO(&write_flags);
        FD_SET(new_sd, &read_flags);

        if(strlen(out) != 0)
            FD_SET(new_sd, &write_flags);

        sel = select(new_sd+1, &read_flags, &write_flags, (fd_set*)0, &waitd);
        if(sel < 0)
            continue;

        //socket ready for reading
        if(FD_ISSET(new_sd, &read_flags)) {
            FD_CLR(new_sd, &read_flags);

            memset(&in, 0, sizeof(in));

            if(recv(new_sd, in, sizeof(in), 0) <= 0) {
                close(new_sd);
                break;
            }
            else
                cout<<"\n"<<in;
        }   //end if ready for read

        //socket ready for writing
        if(FD_ISSET(new_sd, &write_flags)) {

            FD_CLR(new_sd, &write_flags);
            send(new_sd, out, strlen(out), 0);
            memset(&out, 0, sizeof(out));
        }
    }   //end while

    cout<<"\n\nExiting normally\n";
    return 0;
}

クライアント (基本的に同じで、accept 呼び出しを除いたもの) -

#define PORT "4950"

struct sockaddr name;

void set_nonblock(int socket) {
    int flags;
    flags = fcntl(socket,F_GETFL,0);
    assert(flags != -1);
    fcntl(socket, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);
}

// get sockaddr, IPv4 or IPv6:
void *get_in_addr(struct sockaddr *sa) {
    if (sa->sa_family == AF_INET)
        return &(((struct sockaddr_in*)sa)->sin_addr);

    return &(((struct sockaddr_in6*)sa)->sin6_addr);
}

int main(int agrc, char** argv) {
    int status, sock, adrlen;

    struct addrinfo hints;
    struct addrinfo *servinfo;  //will point to the results

    fd_set read_flags,write_flags; // the flag sets to be used
    struct timeval waitd;          // the max wait time for an event
    int sel;                      // holds return value for select();

    memset(&hints, 0, sizeof hints); //make sure the struct is empty
    hints.ai_family = AF_INET;
    hints.ai_socktype = SOCK_STREAM; //tcp
    hints.ai_flags = AI_PASSIVE;     //use local-host address

    //get server info, put into servinfo
    if ((status = getaddrinfo("127.0.0.1", PORT, &hints, &servinfo)) != 0) {
        fprintf(stderr, "getaddrinfo error: %s\n", gai_strerror(status));
        exit(1);
    }

    //make socket
    sock = socket(servinfo->ai_family, servinfo->ai_socktype, servinfo->ai_protocol);
    if (sock < 0) {
        printf("\nserver socket failure %m", errno);
        exit(1);
    }

    if(connect(sock, servinfo->ai_addr, servinfo->ai_addrlen) < 0) {
        printf("\nclient connection failure %m", errno);
        exit(1);
    }

    cout<<"\nSuccessful connection!";

    set_nonblock(sock);

    char* out = new char[255];
    char* in = new char[255];
    int numRead;
    int numSent;

    while(1) {

        waitd.tv_sec = 10;
        FD_ZERO(&read_flags);
        FD_ZERO(&write_flags);
        FD_SET(sock, &read_flags);

        if(strlen(out) != 0)
            FD_SET(sock, &write_flags);


        sel = select(sock+1, &read_flags, &write_flags, (fd_set*)0, &waitd);
        if(sel < 0)
            continue;

        //socket ready for reading
        if(FD_ISSET(sock, &read_flags)) {
            FD_CLR(sock, &read_flags);

            memset(&in, 0, sizeof(in));

            if(recv(sock, in, sizeof(in), 0) <= 0) {
                close(sock);
                break;
            }
            else
                cout<<"\n"<<in;
        }   //end if ready for read

        //socket ready for writing
        if(FD_ISSET(sock, &write_flags)) {
            FD_CLR(sock, &write_flags);
            send(sock, out, strlen(out), 0);
            memset(&out, 0, sizeof(out));
        }
    }   //end while

    cout<<"\n\nExiting normally\n";
    return 0;
}

問題は、それらを実行しても何も起こらないことです。一方に入力して Enter キーを押しても、もう一方の画面には何も表示されません (逆も同様です)。それは私がデバッグするためのすべての情報ではありません。これはselectを使用する最初の実際の試みであるため、単純なことに気付いていないだけかもしれません。何かが間違っている、または奇妙であるとわかる場合は、それを指摘してください。

Answer 1

問題は、それらを実行しても何も起こらないことです。

本当の問題は、人々が何年もの間、Beej の内容を理解せずに貼り付けてきたことです。そのため、私はそのガイドがあまり好きではありません。詳細に説明することなく、コードの大きなブロックを提供します。

あなたは何も読んでおらず、何も送信していません。fgets、scanf、cinなどはありません。これが私がすることです：

FD_SET(sock, &read_flags);
FD_SET(STDIN_FILENO, &read_flags);

/* .. snip .. */

if(FD_ISSET(STDIN_FILENO, &read_flags)) {
    fgets(out, len, stdin);
}

これは、入力が利用可能になったときにそれを監視stdinして読み取ります。次に、ソケットが書き込み可能 ( FD_ISSET(sock, &write_flags)) の場合、バッファを送信します。

Answer 2

プログラムが正しく動作するようになりました。

サーバー -

#define PORT "4950"
#define STDIN 0

struct sockaddr name;

void set_nonblock(int socket) {
    int flags;
    flags = fcntl(socket,F_GETFL,0);
    assert(flags != -1);
    fcntl(socket, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);
}


// get sockaddr, IPv4 or IPv6:
void *get_in_addr(struct sockaddr *sa) {
    if (sa->sa_family == AF_INET)
        return &(((struct sockaddr_in*)sa)->sin_addr);

    return &(((struct sockaddr_in6*)sa)->sin6_addr);
}


int main(int agrc, char** argv) {
    int status, sock, adrlen, new_sd;

    struct addrinfo hints;
    struct addrinfo *servinfo;  //will point to the results

    //store the connecting address and size
    struct sockaddr_storage their_addr;
    socklen_t their_addr_size;

    fd_set read_flags,write_flags; // the flag sets to be used
    struct timeval waitd = {10, 0};          // the max wait time for an event
    int sel;                      // holds return value for select();


    //socket infoS
    memset(&hints, 0, sizeof hints); //make sure the struct is empty
    hints.ai_family = AF_INET;
    hints.ai_socktype = SOCK_STREAM; //tcp
    hints.ai_flags = AI_PASSIVE;     //use local-host address

    //get server info, put into servinfo
    if ((status = getaddrinfo("127.0.0.1", PORT, &hints, &servinfo)) != 0) {
        fprintf(stderr, "getaddrinfo error: %s\n", gai_strerror(status));
        exit(1);
    }

    //make socket
    sock = socket(servinfo->ai_family, servinfo->ai_socktype, servinfo->ai_protocol);
    if (sock < 0) {
        printf("\nserver socket failure %m", errno);
        exit(1);
    }

    //allow reuse of port
    int yes=1;
    if (setsockopt(sock,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&yes,sizeof(int)) == -1) {
        perror("setsockopt");
        exit(1);
    }

    //unlink and bind
    unlink("127.0.0.1");
    if(bind (sock, servinfo->ai_addr, servinfo->ai_addrlen) < 0) {
        printf("\nBind error %m", errno);
        exit(1);
    }

    freeaddrinfo(servinfo);

    //listen
    if(listen(sock, 5) < 0) {
        printf("\nListen error %m", errno);
        exit(1);
    }
    their_addr_size = sizeof(their_addr);

    //accept
    new_sd = accept(sock, (struct sockaddr*)&their_addr, &their_addr_size);
    if( new_sd < 0) {
        printf("\nAccept error %m", errno);
        exit(1);
    }

    //set non blocking
    set_nonblock(new_sd);
    cout<<"\nSuccessful Connection!\n";

    char in[255];
    char out[255];
    memset(&in, 0, 255);
    memset(&out, 0, 255);
    int numSent;
    int numRead;

    while(1) {

        FD_ZERO(&read_flags);
        FD_ZERO(&write_flags);
        FD_SET(new_sd, &read_flags);
        FD_SET(new_sd, &write_flags);
        FD_SET(STDIN_FILENO, &read_flags);
        FD_SET(STDIN_FILENO, &write_flags);

        sel = select(new_sd+1, &read_flags, &write_flags, (fd_set*)0, &waitd);

        //if an error with select
        if(sel < 0)
            continue;

        //socket ready for reading
        if(FD_ISSET(new_sd, &read_flags)) {

            //clear set
            FD_CLR(new_sd, &read_flags);

            memset(&in, 0, 255);

            numRead = recv(new_sd, in, 255, 0);
            if(numRead <= 0) {
                printf("\nClosing socket");
                close(new_sd);
                break;
            }
            else if(in[0] != '\0')
                cout<<"\nClient: "<<in;

        }   //end if ready for read

        //if stdin is ready to be read
        if(FD_ISSET(STDIN_FILENO, &read_flags))
            fgets(out, 255, stdin);


        //socket ready for writing
        if(FD_ISSET(new_sd, &write_flags)) {
            //printf("\nSocket ready for write");
            FD_CLR(new_sd, &write_flags);
            send(new_sd, out, 255, 0);
            memset(&out, 0, 255);
        }   //end if
    }   //end while

   cout<<"\n\nExiting normally\n";
    return 0;
}

クライアントは基本的に同じです...唯一の違いは、聞くことと受け入れることの欠如です。

Answer 3

上記の例は、Linux では期待どおりに動作しない可能性があることを付け加えたいと思います。Linux では、waitd は select によって変更される場合があります。そのため、Linux の場合、select の前に waitd を書き直す必要があります。

select については、man ページの「タイムアウト」セクションを参照してください。