Linux I/O复用——select系统调用

Linux中I/O复用使得程序能够同时监听多个文件描述符，这对提高程序的性能至关重要。
Linux下实现I/O复用的系统调用主要有select、poll、epoll。
select系统调用
select的主要用途是：在一段时间内，监听用户感兴趣的文件描述符上的可读，可写和异常事件。

1.select原型

#include<sys/select.h>int select(int nfds,fd_set *readfd,fd_set *writefd,fd_set *exceptfds,struct timeval *timeout);

1. 参数含义
   （1）nfds：指定被监听的文件描述符的总数。通常需要加一，因为文件描述符都从0开始。
   （2）readfd,writefd,exceptfds分别指向可读，可写和异常事件对应的文件描述符的集合。
   我们通常使用以下的宏来访问fd_set结构体中的位：
   fd_set结构体中共有1024个位，也就是说最多能容纳1024个文件描述符，1位表示一个文件描述符。

#include<sys/select.h>FD_ZEOR(fd_set *fdset);  //清楚集合中的所有位FD_SET(int fd,fd_set *fdset);//设置集合的位FD_CLR(int fd,fd_set *fdset);//清空集合所有位FD_ISEET(int fd,fd_set *fdset);//测试集合中的位里是否有数据

（3）timeout表示可超时的时间。不过我们不能完全相信select调用之后的返回值，比如timeout调用返回失败后的值是不确定的。timeval结构体的定义如下：

struct timeval{    long tv_sec;  //秒数    long tv_usec; //微秒数}；

如果给timeval的两个成员变量都传0，则select立即返回，如果给timeout传递NULL，则select会一直阻塞，直到有某个文件描述符就绪。
3.函数返回值
（1）如果select成功时就返回文件描述符的总数。
（2）如果在超时时间内没有任何文件描述符就绪，就返回0.
（3）失败返回-1并设置error。
（4）如果在select等待期间，程序接受信号，则逻辑返回-1，并设置EINTR.
4.理解select模型
理解select模型的关键在于理解fd_set,为说明方便，取fd_set长度为1字节，fd_set中的每一bit可以对应一个文件描述符fd。则1字节长的fd_set最大可以对应8个fd。
（1）执行fd_set set; FD_ZERO(&set);则set用位表示是0000,0000。
（2）若fd＝5,执行FD_SET(fd,&set);后set变为0001,0000(第5位置为1)
（3）若再加入fd＝2，fd=1,则set变为0001,0011
（4）执行select(6,&set,0,0,0)阻塞等待
（5）若fd=1,fd=2上都发生可读事件，则select返回，此时set变为0000,0011。注意：没有事件发生的fd=5被清空。
5.编程实例
使用select函数编写一个程序，5秒之内不在屏幕上输入数据则打印出超时，否则打印出内容

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<unistd.h>#include<assert.h>#include<sys/select.h>#include<sys/time.h>int main(){    int fd = 0;    fd_set fdset;    while(1)    {        FD_ZERO(&fdset);        FD_SET(fd,&fdset);        FD_CLR(fd,&fdset);        struct timeval tv = {5,0};        int n = select(fd+1,&fdset,NULL,NULL,&tv);        if(n == 0)        {            printf("time out\n");        }        else if(n == -1)        {            perror("select error");            continue;        }        else        {            if(FD_ISSET(fd,&fdset) == 0)            {                char buff[128] = {0};                read(fd,buff,127);                printf("read=%s\n",buff);            }        }    }}

结果：