打破select的FD_SETSIZE限制

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在许多较量各类网络模子的文章中，但凡提到select模子时，城市说 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界说的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 存在一个关于布局体的偏门能力，譬喻：

typedef struct _str_type
{
　　int _len;
　　char _s[1];
} str_type;

str_type用于生存字符串(我只是举例，事实上这个布局体没什 么用处)，乍看上去str_type只能生存长度为1的字符串(‘\0’)。可是，通过写下如 下的代码，你将打破这个限制：

int str_len = 5;
str_type *s = (str_type*) malloc( sizeof( str_type ) + str_len - 1 );
//
free( s );

这个能力道理很简朴，因为_s刚亏得布局体尾部，所以可觉得其分派一 段持续的空间，只要留意指针的利用，这个就算不上代码上的罪恶。可是这个能力有个限 制，str_type界说的变量必需是被分派在堆上，不然会粉碎仓库。别的，需要动态增长的 成员需要位于布局体的末端。最后，一个忠告就是，这个是C语言里的能力，假如你的结 构体包括了C++的对象，这个能力将不再安详(<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 全满意上述要求的布局体：

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;

可是，假如利用了以上能力来增加fd_array的数量(也就是生存的 套接字数量)，那么关于fd_set的那些宏大概就无法利用了，譬喻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)

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有点让 人目眩凌乱，我勉励你仔细看，其实很简朴。这里有个小能力，就是他把这些代码放到一 个do…while(0)里，为什么要这样做，我以为应该是防备名字污染，也就是防备谁人__i 变量与你的代码相斗嘴。可以看出，FD_SET会将fd_count与FD_SETSIZE对较量，这里主要 是防备往fd_array的犯科位置写数据。

因为这个宏道理不外如此，所以我们完全 可以本身写一个新的版本。譬喻：

#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 )

没什么变革，只是为FD_SET插手一个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，此刻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模子：

这里我不会详细讲select模子，我只稍微 提一下。一个典范的select轮询模子为：

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(一个超小型的根基用于操练网络编 程的网络库,google yourself)中，作者的轮询方法则有所差异：

// read_set, write_set为回收了上文所述能力的fd_set范例的指针
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，这里直接回收read_set->fd_array[i] == now_socket判定，而不是 FD_ISSET
}
for( int i = 0; i < write_set->fd_count; ++ i )
{
　　// 轮询所有socket，查抄其whether can write，判定方法同上
}

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两种方法的效率从代码上看去好像都差不多，要害在于，FD_ISSET干了什 么？这个宏实际上利用了__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详的，所以对比之下，假如我们利用 了这个打破FD_SETSIZE的偏方手段，那么也许第二种方法要好些。