细谈select函数（C语言）

Select在Socket编程中还是比较重要的，可是对于初学Socket的人来说都不太爱用Select写程序，他们只是习惯写诸如connect、accept、recv或recvfrom这样的阻塞程序（所谓阻塞方式block，顾名思义，就是进程或是线程执行到这些函数时必须等待某个事件的发生，如果事件没有发生，进程或线程就被阻塞，函数不能立即返回）。可是使用Select就可以完成非阻塞（所谓非阻塞方式non-block，就是进程或线程执行此函数时不必非要等待事件的发生，一旦执行肯定返回，以返回值的不同来反映函数的执行情况，如果事件发生则与阻塞方式相同，若事件没有发生则返回一个代码来告知事件未发生，而进程或线程继续执行，所以效率较高）方式工作的程序，它能够监视我们需要监视的文件描述符的变化情况——读写或是异常。

 

Select的函数格式：

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

先说明两个结构体： 
第一，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(filedescriptor)，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。fd_set集合可以通过一些宏由人为来操作，比如清空集合FD_ZERO(fd_set *)，将一个给定的文件描述符加入集合之中FD_SET(int ,fd_set*)，将一个给定的文件描述符从集合中删除FD_CLR(int,fd_set*)，检查集合中指定的文件描述符是否可以读写FD_ISSET(int ,fd_set* )。

第二，struct timeval是一个大家常用的结构，用来代表时间值，有两个成员，一个是秒数，另一个是毫秒数。 

具体解释select的参数： 
int maxfdp是一个整数值，是指集合中所有文件描述符的范围，即所有文件描述符的最大值加1，不能错！在Windows中这个参数的值无所谓，可以设置不正确。 

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。 

fd_set * writefds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写变化的，即我们关心是否可以向这些文件中写入数据了，如果这个集合中有一个文件可写，select就会返回一个大于0的值，表示有文件可写，如果没有可写的文件，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写变化。 

fd_set * errorfds同上面两个参数的意图，用来监视文件错误异常。 

struct timeval * timeout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，第一，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；第二，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；第三，timeout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。 

struct timeval{

long tv_sec; // seconds

long tv_usec; // microseconds

}

返回值：返回状态发生变化的描述符总数。 
负值：select错误

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

参数解释

readset writeset exceptset指定我们要让内核测试读、写和异常条件的描述字。如果对某一个的条件不感兴趣，就可以把它设为NULL。如果三个指针都为NULL，我们就有了一个比sleep()函数更为精确的定时器（sleep()以毫秒为最小单位，这个以微秒为单位）。

select使用描述字集，典型地是一个整数数组，其中每个整数中的每一位对应一个描述字。假设使用32位整数，那么该数组的第一个元素对应于描述字0~31，第二个元素对应于描述字32~63，依此类推。所有的实现细节都与应用程序无关，它们隐藏在名为fd_set的数据类型和以下四个宏中：

void FD_ZERO (fd_set *fdset); // clear all bits in fdset

void FD_SET (int fd,fd_set *fdset); // turn on the bit for fd in fdset

void FD_CLR (int fd,fd_set *fdset); // turn off the bit for fd in fdset

intFD_ISSET(int fd,fd_set *fdset); // is the bit for fd on in fdset

详细介绍

Select的函数格式（我所说的是Unix系统下的伯克利socket编程，和windows下的有区别，一会儿说明）：

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

先说明两个结构体：

第一，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（filedescriptor），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。fd_set集合可以通过一些宏由人为来操作，比如清空集合FD_ZERO(fd_set *）；将一个给定的文件描述符加入集合之中FD_SET(int,fd_set*）；将一个给定的文件描述符从集合中删除FD_CLR(int，fd_set*）；检查集合中指定的文件描述符是否可以读写FD_ISSET(int,fd_set*）。一会儿举例说明。

第二，struct timeval是一个大家常用的结构，用来代表时间值，有两个成员，一个是秒数，另一个是微妙数。

具体解释select的参数：

int maxfdp是一个整数值，是指集合中所有文件描述符的范围，即所有文件描述符的最大值加1，不能错！在Windows中这个参数的值无所谓，可以设置不正确。

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。

fd_set*writefds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写变化的，即我们关心是否可以向这些文件中写入数据了，如果这个集合中有一个文件可写，select就会返回一个大于0的值，表示有文件可写，如果没有可写的文件，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写变化。

fd_set *errorfds同上面两个参数的意图，用来监视文件错误异常。

struct timeval *timeout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，第一，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；第二，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；第三，timeout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。

返回值：

负值：select错误

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

在有了select后可以写出像样的网络程序来！举个简单的例子，就是从网络上接受数据写入一个文件中。

例子：

main(){int sock; int fd;fd_set fds;struct timeval timeout={0,3}; //select等待3微秒，3微秒轮询，要非阻塞就置0char buffer[256]={0}; //256字节的接收缓冲区/* 假定已经建立UDP连接，具体过程不写，简单，当然TCP也同理，主机ip和port都已经给定，要写的文件已经打开sock=socket(...);bind(...);fd=open(...); */while⑴{FD_ZERO(&fds); //每次循环都要清空集合，否则不能检测描述符变化FD_SET(sock,&fds); //添加描述符FD_SET(fd,&fds); //同上timeout.tv_sec=3;timeout.tv_usec=0;//select函数会不断修改timeout的值，所以每次循环都应该重新赋值[windows不受此影响]maxfdp=sock>fd?sock+1:fd+1; //描述符最大值加1switch(select(maxfdp,&fds,&fds,NULL,&timeout)) //select使用{case -1: exit(-1）;break; //select错误，退出程序case 0:break; //再次轮询default:if(FD_ISSET(sock,&fds)) //测试sock是否可读，即是否网络上有数据{recvfrom(sock,buffer,256,.....);//接受网络数据if(FD_ISSET(fd,&fds)) //测试文件是否可写write(fd,buffer...);//写入文件buffer清空；}// end if break;}// end switch}//end while}//end main

select（）函数与Linux驱动程序的关系

当用户调用select系统调用时，select系统调用会先调用poll_initwait(&table），然后调用驱动程序中 struct file_operations下的fop->poll函数，在这个函数里应该调用poll_wait（），将current加到某个等待队列（这里调用poll_wait（）），并检查是否有效，如果无效就调用schedule_timeout（）；去睡眠。事件发生后，schedule_timeout（）回来，调用fop->poll（），检查到可以运行，就调用poll_freewait(&table）；从而完成select系统调用。重要的是fop->poll（）里面要检查是否就绪，如果是，要返回相应标志。