select函數詳解

     select()的機制中提供一個fd_set的數據結構,實際上是一個long類型的數組,每一個數組元素都能與一打開的文件句柄(不管是Socket句柄,還是其他文件或命名管道或設備句柄)建立聯繫,建立聯繫的工作由程序員完成,當調用select()時,由內核根據IO狀態修改fd_set的內容,由此來通知執行了select()的進程哪個Socket或文件可讀。

 

一、select函數

#include <sys/types.h>  

#include <sys/times.h>  

#include <sys/select.h>  

int select(int maxfdp, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *errorfds,struct timeval *timeout);

   ndfsselect監視的文件句柄數。

   readfdsselect監視的可讀文件句柄集合。  

   writefds: select監視的可寫文件句柄集合。  

   exceptfdsselect監視的異常文件句柄集合。  

   timeout:本次select()的超時結束時間。1s = 1000000us 1s = 10^6us

 

二、select函數參數詳細說明

2.1ndfs

    select監視的文件句柄數,視進程中打開的文件數而定,一般設爲你要監視各文件中的最大文件號加1,可以容納的文件描述符的最大數目由常量FD_SETSIZE指定。 

2.2 fd_set *readfds

    是指向fd_set結構的指針,這個集合中應該包括文件描述符,我們是要監視這些文件描述符的讀變化的,即我們關心是否可以從這些文件中讀取數據了,如果這個集合中有一個文件可讀,select就會返回一個大於0的值,表示有文件可讀,如果沒有可讀的文件,則根據timeout參數再判斷是否超時,若超出timeout的時間,select返回0,若發生錯誤返回負值。可以傳入NULL值,表示不關心任何文件的讀變化。

2.3 fd_set *writefds

    同上類似,用來監視文件是否可寫。

2.4 fd_set *errorfds

    同上類似,用來監視文件錯誤異常。

2.5 struct timeval* timeout

    用來代表時間值,有兩個成員,一個是秒數,另一個是毫秒數。它是select的超時時間,這個參數至關重要,它可以使select處於三種狀態:

    2.5.1若將NULL以形參傳入,即不傳入時間結構,就是將select置於阻塞狀態,一定等到監視文件描述符集合中某個文件描述符發生變化爲止;

    2.5.2若將時間值設00毫秒,就變成一個純粹的非阻塞函數,不管文件描述符是否有變化,都立刻返回繼續執行,文件無變化返回0,有變化返回一個正值;

    2.5.3timeout的值大於0,這就是等待的超時時間,即 selecttimeout時間內阻塞,超時時間之內有事件到來就返回了,否則在超時後不管怎樣一定返回,返回值同上述。

注:如果超時,則所有的描述符都將被清空,所以,最好每次while(1)循環內都FD_SET()

 

三、與select函數相關的幾個宏

   FD_ZERO(fd_set *fdset)清空fdset與所有文件句柄的聯繫。  

   FD_SET(int fd, fd_set *fdset)建立文件句柄fdfdset的聯繫。  

   FD_CLR(int fd, fd_set *fdset)清除文件句柄fdfdset的聯繫。  

   FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset)檢查fdset聯繫的文件句柄fd是否可讀寫,當>0表示可讀寫。

 

   struct fd_set可以理解爲一個集合,這個集合中存放的是文件描述符(file descriptor),即文件句柄,這可以是我們所說的普通意義的文件,當然Unix下任何設備、管道、FIFO等都是文件形式,全部包括在內,所以毫無疑問一個socket就是一個文件,socket句柄就是一個文件描述符。

 

四、select函數返回值

   負值:select錯誤,見ERRORS 

   正值:某些文件可讀寫或出錯  

   0等待超時,沒有可讀寫或錯誤的文件

ERRORS(負值):

   EBADF   An invalid file descriptor was given in one of the sets.  (Per-haps a file descriptor that was already closed, or one on  which an error has occurred.):設置了一個非法的文件描述符。

   EINTR    A signal was caught:捕捉到了一個信號,我就碰到過定時器發送的信號而返回失敗。

   EINVAL  nfds is  negative  or  the  value  contained  within timeout is invalid:文件句柄數不合法或在超時時間內不合法。

   ENOMEMunable to allocate memory for internal tables:爲內表分配內存失敗

 

五、一個簡單的select函數例子

int main(void)

{

   int sock;

   struct fd_set fdreads, fdwrites, fdexcepts;

   struct timeval timeout;

   char buffer[256]={0};

   //創建套接字,返回值爲sock.

   …………

 

   while(1)

   {

           //每次循環都要清空集合,否則不能檢測描述符變化(超時情況下)

          FD_ZERO(&fdreads);

           FD_ZERO(&fdwrites);

            FD_ZERO(&fdexcepts);

 

            //添加描述符       

            FD_SET(sock, & fdreads);

            FD_SET(sock, & fdwrites);

            FD_SET(sock, & fdexcepts);

             

            //超時設置爲1s

             timeout.tv_sec = 1;

             timeout.tv_usec = 0;

 

           switch(select(sock+1, & fdreads, & fdwrites, &fdexcepts, &timeout) )

          {

              case -1://select錯誤,退出

                           perror(“select err”);

                           goto _out;

                case 0: //select超時,再次輪詢

                           printf(“time out !\n”);

                           break;

               default:

                        //測試sock是否可讀、可寫或者fdexcepts異常,可寫3FD_ISSET函數

                      if(FD_ISSET(sock, &fds))

                      {

                          send/recv(sock, buffer, sizeof(buffer), 0); //或者錯誤處理fdexcepts

                      }

           }

     }

 

_out:

   //清除描述符       

   FD_CLR(sock, & fdreads);

   FD_CLR(sock, & fdwrites);

   FD_CLR(sock, & fdexcepts);

   close(sock);

    return -1;(退出時有些不太完善,成敗都-1,對0來說太不公平了委屈)

}

 

   當然,對套接口監測的還有pollepoll等函數,但,工作中,我們使用最多的肯定是select函數,後面2個函數幾乎沒接觸過,關於他們的區別嘛,我也沒去了解,呵呵大笑

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