关于socket通信描述符fd的变化

最近开始看通信方面的文章,有一篇文章的代码有个关于描述符fd的变化,不知道具体原因请教下大家。

首先 设置了监听fd: listen_fd :
int listen_fd;

然后socket() 返回值指向listen_fd:
listen_fd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);

再调用 bind() 把地址赋予 listen_fd :
bind(listen_fd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr))

监听 listen_fd :
listen(listen_fd, queue_len)

将listen_fd加入集合:
FD_SET(listen_fd, &master_set);

循环调用select():

while (1)
    {
        FD_ZERO(&working_set);
        memcpy(&working_set, &master_set, sizeof(master_set));

        timeout.tv_sec = 30;
        timeout.tv_usec = 0;

        int nums = select(max_fd + 1, &working_set, NULL, NULL, &timeout);
        if (nums < 0)
        {
            cout << "select() error!";
            exit(1);
        }

        if (nums == 0)
        {
            //cout << "select() is timeout!";
            continue;
        }

        if (FD_ISSET(listen_fd, &working_set))
            Accept();   // 有新的客户端请求
        else
            Recv(nums); // 接收客户端的消息
    }
}

问题:
FD_ISSET(listen_fd, &working_set),最后判断listen_fd 是否存在于 working_set 有点不解。
我自己再Accept()和RECV()里面加上了打印发现是先调用了Accept()一次,然后每次通信都会调用Recv(num)函数。

请问下:
1.listen_fd 为什么会被移出 working_set集合?是因为accept()函数会将listen_fd取出,然后将新的fd传入?还是我哪里理解有问题?
2.Recv(num)的num是否有存在的价值,似乎Recv()内部没有调用。

全部代码(来源: CSDN - 神奕- IO多路复用:select、poll、epoll示例 ):
/*************************************************************************
    > File Name: server.cpp
    > Author: SongLee
    > E-mail: lisong.shine@qq.com
    > Created Time: 2016年04月28日 星期四 22时02分43秒
    > Personal Blog: http://songlee24.github.io/
 ************************************************************************/
#include<netinet/in.h>   // sockaddr_in
#include<sys/types.h>    // socket
#include<sys/socket.h>   // socket
#include<arpa/inet.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/select.h>   // select
#include<sys/ioctl.h>
#include<sys/time.h>
#include<iostream>
#include<vector>
#include<string>
#include<cstdlib>
#include<cstdio>
#include<cstring>
using namespace std;
#define BUFFER_SIZE 1024

struct PACKET_HEAD
{
    int length;
};

class Server
{
private:
    struct sockaddr_in server_addr;
    socklen_t server_addr_len;
    int listen_fd;    // 监听的fd
    int max_fd;       // 最大的fd
    fd_set master_set;   // 所有fd集合,包括监听fd和客户端fd   
    fd_set working_set;  // 工作集合
    struct timeval timeout; 
public:
    Server(int port);
    ~Server();
    void Bind();
    void Listen(int queue_len = 20);
    void Accept();
    void Run();
    void Recv(int nums);
};

Server::Server(int port)
{
    bzero(&server_addr, sizeof(server_addr));
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_addr.s_addr = htons(INADDR_ANY);
    server_addr.sin_port = htons(port);
    // create socket to listen
    listen_fd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if(listen_fd < 0)
    {
        cout << "Create Socket Failed!";
        exit(1);
    }
    int opt = 1;
    setsockopt(listen_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt));
}

Server::~Server()
{
    for(int fd=0; fd<=max_fd; ++fd)
    {
        if(FD_ISSET(fd, &master_set))
        {
            close(fd);
        }
    }
}

void Server::Bind()
{
    if(-1 == (bind(listen_fd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr))))
    {
        cout << "Server Bind Failed!";
        exit(1);
    }
    cout << "Bind Successfully.\n"; 
}

void Server::Listen(int queue_len)
{
    if(-1 == listen(listen_fd, queue_len))
    {
        cout << "Server Listen Failed!";
        exit(1);
    }
    cout << "Listen Successfully.\n";
}

void Server::Accept()
{
    struct sockaddr_in client_addr;
    socklen_t client_addr_len = sizeof(client_addr);

    int new_fd = accept(listen_fd, (struct sockaddr*)&client_addr, &client_addr_len);
    if(new_fd < 0)
    {
        cout << "Server Accept Failed!";
        exit(1);
    }

    cout << "new connection was accepted.\n";
    // 将新建立的连接的fd加入master_set
    FD_SET(new_fd, &master_set);
    if(new_fd > max_fd)
    {
        max_fd = new_fd;
    }
}   

void Server::Run()
{
    max_fd = listen_fd;   // 初始化max_fd
    FD_ZERO(&master_set);
    FD_SET(listen_fd, &master_set);  // 添加监听fd

    while(1)
    {
        FD_ZERO(&working_set);
        memcpy(&working_set, &master_set, sizeof(master_set));

        timeout.tv_sec = 30;
        timeout.tv_usec = 0;

        int nums = select(max_fd+1, &working_set, NULL, NULL, &timeout);
        if(nums < 0)
        {
            cout << "select() error!";
            exit(1);
        }

        if(nums == 0)
        {
            //cout << "select() is timeout!";
            continue;
        }

        if(FD_ISSET(listen_fd, &working_set)){
            Accept();   // 有新的客户端请求
            cout << " Accept() will call" << endl;
        }
        else
            Recv(nums); // 接收客户端的消息
            cout << "  Recv() will call" << endl;
    }
}

void Server::Recv(int nums)
{
    for(int fd=0; fd<=max_fd; ++fd)
    {
        if(FD_ISSET(fd, &working_set))
        {
            bool close_conn = false;  // 标记当前连接是否断开了

            PACKET_HEAD head;
            recv(fd, &head, sizeof(head), 0);   // 先接受包头,即数据总长度

            char* buffer = new char[head.length];
            bzero(buffer, head.length);
            int total = 0;
            while(total < head.length)
            {
                int len = recv(fd, buffer + total, head.length - total, 0);
                if(len < 0)
                {
                    cout << "recv() error!";
                    close_conn = true;
                    break;
                }
                total = total + len;
            }

            if(total == head.length)  // 将收到的消息原样发回给客户端
            {
                int ret1 = send(fd, &head, sizeof(head), 0);
                int ret2 = send(fd, buffer, head.length, 0);
                if(ret1 < 0 || ret2 < 0)
                {
                    cout << "send() error!";
                    close_conn = true;
                }
            }

            delete buffer;

            if(close_conn)  // 当前这个连接有问题,关闭它
            {
                close(fd);
                FD_CLR(fd, &master_set);
                if(fd == max_fd)  // 需要更新max_fd;
                {
                    while(FD_ISSET(max_fd, &master_set) == false)
                        --max_fd;
                }
            }
        }
    }   
}

int main()
{
    Server server(15000);
    server.Bind();
    server.Listen();
    server.Run();
    return 0;
}
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评论
    1 个回答

    1.listen_fd 为什么会被移出 working_set集合?是因为accept()函数会将listen_fd取出,然后将新的fd传入?还是我哪里理解有问题?
    回答:select() 函数自身会修改传入的 fd_set 集合的内容。这是 value-result 类型的参数,所以传递的是指针地址。
    传入的 fd_set 是所要监听的 fd 集合。
    当 select() 函数返回后,所给的 fd_set 里面只保留 ready 的 fd集合,也就是可读、可写、或者发生异常的 fd 集合。
    所以要使用 FD_ISSET() 函数检查特定 fd 是否还在 fd_set 集合里面。如果还在,说明这个 fd 发生了预期的事件,可以进行处理。

    2.Recv(num)的num是否有存在的价值,似乎Recv()内部没有调用。
    回答:从所给的代码来看,Recv()内部没有使用所传入的参数。看起来是不需要的。
    可能是代码修改过程中遗留的函数参数。

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