Linux的select函数实例

本文介绍了一个利用select函数实现非阻塞IO处理的示例程序。通过每隔一秒打印数字并在有文件描述符准备就绪时立即响应,展示了如何在不阻塞主线程的情况下处理IO操作。select函数允许程序员监控多个文件描述符的状态,当其中一个或多个描述符准备读取或写入数据时,select将返回通知。

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/*
函数说明:正常每隔一秒打印一个数字,当有fd被设置时,就马上执行操作。而不是被阻塞住
*/
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <error.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#define PATH "test.txt"

int T_select(void);
int main(void)
{
	int i=0; 
	for(;i<100;i++)
	{
		printf("i=%d\n",i);
		sleep(1);
		T_select();
	}
	//异步复用IO处理
	return 0;
}


int T_select(void)

{
	int n =-1,fd = -1;
	char buf[100];
	fd_set MY_FD_SET;
	struct timeval timeout;
	
	//fd = open(PATH,O_RDONLY);
	
	FD_ZERO(&MY_FD_SET);
	//FD_SET(fd,&MY_FD_SET);
	FD_SET(0,&MY_FD_SET);		//换为键盘标准IO输入更形象
	
	timeout.tv_sec = 10;	//10S定时
	timeout.tv_usec=0;
	
	n = select(0+1, &MY_FD_SET, NULL, NULL, &timeout);
	if (n < 0)
	{
		perror("select");
	}
	else if(n==0)		//10S没有fd设置
	{
		printf("timeout\n");
	}
	else	//有fd被设置,变为非阻塞式
	{
		if(FD_ISSET(0,&MY_FD_SET))
		{
		memset(buf,0,sizeof(buf));
		read(0,buf,10);
		printf("read files:%s\n",buf);
		}	
	}
	
	return 0;
}


/*
函数原型:
int select(int nfds,fd_set *readfds,fd_set *writefds,fd_set *exceptfds,struct timeval *timeout);

功能:select可以根据内部设置的多个fd,那个fd被设置就会去执行相关操作。可以起到异步多路复用IO的功能,提供函数执行效率。select本身是阻塞式的,直到收到有fd被设置才变为非阻塞式。

异常:如果在设定时间内,select没有收到fd的返回值,则返回0,表示超时。正常返回最大fd+1的值,出错则返回小于零的负数。

使用:结合这四个个宏:FD_CLR、FD_ISSET、FD_ZERO、FD_SET。其中FD_ISSET是判断那个fd被设置了。

注意:struct timeval timeout;超时时间设置必须在FD_CLR、FD_SET之后,不然会报错,一开始没有注意这个问题,发生离奇的错误,先把struct timeval timeout的值放在FD_CLR、FD_SET之前,报一个select参数不合法,所以写程序的思路还是要很清晰的。

*/

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。下面详细介绍一下! Select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(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。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。 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
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