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);
ndfs:select監視的文件句柄數。
readfds:select監視的可讀文件句柄集合。
writefds: select監視的可寫文件句柄集合。
exceptfds:select監視的異常文件句柄集合。
timeout:本次select()的超時結束時間。1s = 1000000us即 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若將時間值設爲0秒0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 select在timeout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fd與fdset的聯繫。
FD_CLR(int fd, fd_set *fdset):清除文件句柄fd與fdset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3個FD_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)
}
當然,對套接口監測的還有poll和epoll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。