select函数详解

     select()的机制中提供一个fd_set的数据结构，实际上是一个long类型的数组，每一个数组元素都能与一打开的文件句柄（不管是Socket句柄,还是其他文件或命名管道或设备句柄）建立联系，建立联系的工作由程序员完成，当调用select()时，由内核根据IO状态修改fd_set的内容，由此来通知执行了select()的进程哪个Socket或文件可读。

 

一、select函数

#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监视的文件句柄数。

   readfds：select监视的可读文件句柄集合。　　

   writefds: select监视的可写文件句柄集合。　　

   exceptfds：select监视的异常文件句柄集合。　　

   timeout：本次select()的超时结束时间。1s = 1000000us即 1s = 10^6us

 

二、select函数参数详细说明

2.1ndfs

    select监视的文件句柄数，视进程中打开的文件数而定,一般设为你要监视各文件中的最大文件号加1,可以容纳的文件描述符的最大数目由常量FD_SETSIZE指定。　

2.2 fd_set *readfds

    是指向fd_set结构的指针，这个集合中应该包括文件描述符，我们是要监视这些文件描述符的读变化的，即我们关心是否可以从这些文件中读取数据了，如果这个集合中有一个文件可读，select就会返回一个大于0的值，表示有文件可读，如果没有可读的文件，则根据timeout参数再判断是否超时，若超出timeout的时间，select返回0，若发生错误返回负值。可以传入NULL值，表示不关心任何文件的读变化。

2.3 fd_set *writefds

    同上类似，用来监视文件是否可写。

2.4 fd_set *errorfds

    同上类似，用来监视文件错误异常。

2.5 struct timeval* timeout

    用来代表时间值，有两个成员，一个是秒数，另一个是毫秒数。它是select的超时时间，这个参数至关重要，它可以使select处于三种状态：

    2.5.1若将NULL以形参传入，即不传入时间结构，就是将select置于阻塞状态，一定等到监视文件描述符集合中某个文件描述符发生变化为止；

    2.5.2若将时间值设为0秒0毫秒，就变成一个纯粹的非阻塞函数，不管文件描述符是否有变化，都立刻返回继续执行，文件无变化返回0，有变化返回一个正值；

    2.5.3timeout的值大于0，这就是等待的超时时间，即 select在timeout时间内阻塞，超时时间之内有事件到来就返回了，否则在超时后不管怎样一定返回，返回值同上述。

注：如果超时，则所有的描述符都将被清空，所以，最好每次while(1)循环内都FD_SET()。

 

三、与select函数相关的几个宏

   FD_ZERO(fd_set *fdset)：清空fdset与所有文件句柄的联系。　　

   FD_SET(int fd, fd_set *fdset)：建立文件句柄fd与fdset的联系。　　

   FD_CLR(int fd, fd_set *fdset)：清除文件句柄fd与fdset的联系。　　

   FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset)：检查fdset联系的文件句柄fd是否可读写，当>0表示可读写。

 

   struct fd_set可以理解为一个集合，这个集合中存放的是文件描述符(file descriptor)，即文件句柄，这可以是我们所说的普通意义的文件，当然Unix下任何设备、管道、FIFO等都是文件形式，全部包括在内，所以毫无疑问一个socket就是一个文件，socket句柄就是一个文件描述符。

 

四、select函数返回值

   负值：select错误，见ERRORS。 

   正值：某些文件可读写或出错  

   0：等待超时，没有可读写或错误的文件

ERRORS（负值）：

   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.)：设置了一个非法的文件描述符。

   EINTR    A signal was caught：捕捉到了一个信号，我就碰到过定时器发送的信号而返回失败。

   EINVAL  nfds is  negative  or  the  value  contained  within timeout is invalid：文件句柄数不合法或在超时时间内不合法。

   ENOMEMunable to allocate memory for internal tables：为内表分配内存失败

 

五、一个简单的select函数例子

int main(void)

{

   int sock;

   struct fd_set fdreads, fdwrites, fdexcepts;

   struct timeval timeout;

   char buffer[256]={0};

   //创建套接字，返回值为sock.

   …………

 

   while(1)

   {

           //每次循环都要清空集合，否则不能检测描述符变化（超时情况下）

          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);

             

            //超时设置为1s

             timeout.tv_sec = 1;

             timeout.tv_usec = 0;

 

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

          {

              case -1://select错误，退出

                           perror(“select err”);

                           goto _out;

                case 0: //select超时，再次轮询

                           printf(“time out !\n”);

                           break;

               default:

                        //测试sock是否可读、可写或者fdexcepts异常，可写3个FD_ISSET函数

                      if(FD_ISSET(sock, &fds))

                      {

                          send/recv(sock, buffer, sizeof(buffer), 0); //或者错误处理fdexcepts

                      }

           }

     }

 

_out:

   //清除描述符       

   FD_CLR(sock, & fdreads);

   FD_CLR(sock, & fdwrites);

   FD_CLR(sock, & fdexcepts);

   close(sock);

    return -1;(退出时有些不太完善，成败都-1，对0来说太不公平了)

}

 

   当然，对套接口监测的还有poll和epoll等函数，但，工作中，我们使用最多的肯定是select函数，后面2个函数几乎没接触过，关于他们的区别嘛，我也没去了解，呵呵。