关于事件驱动的学习二 select()

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#exception #struct #descriptor #standards #null #file

本文深入解析Linux环境下select()接口的工作机制，包括其关键参数、功能及应用示例，帮助读者理解如何有效利用select()进行并发文件句柄监控。

通过前面学习aio的过程，理解select()接口就简单了很多。

       /* According to POSIX.1-2001 */
       #include <sys/select.h>

       /* According to earlier standards */
       #include <sys/time.h>
       #include <sys/types.h>
       #include <unistd.h>

       int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,
                  fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
            
       void FD_CLR(int fd, fd_set *set);
       int FD_ISSET(int fd, fd_set *set);
       void FD_SET(int fd, fd_set *set);
       void FD_ZERO(fd_set *set);

select 接口的主要功能是用于检查某个或某组的文件句柄是否状态改变，譬如是否突然变可读，可写，timeout，或有exception等，如果这种改变（或称event）发生，则返回有状态改变的文件句柄的数量。

整个select的关键是：如何将文件描述符（file descriptor) 跟一个个event联系起来。

select()的做法是，使用一个特征数fd_set. fd_set的每个位都表示一个fd值。举个例子，fd_set的25位则表示fd=25，fd_set的26位则表示fd=26。这样fd_set有多少位就可以标记多少个文件句柄。

void FD_CLR(int fd, fd_set *set); 用以清除某fd对应在fd_set上的对应位

void FD_SET(int fd, fd_set *set); 用于标记fd对应在fd_set上的对应位

void FD_ZERO(fd_set *set);        用于至零

int FD_ISSET(int fd, fd_set *set);用于检查某个fd在fd_set上的对于位是否被标记

在看整个select接口：

 int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,
                  fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
参数nfds实际是多余的，用于指定最大的句柄值，当然，如果指定的话，就减少了轮循的长度，减少了系统负担。

譬如本次select调用涉及到的最大的句柄数值是233，则nfds最好设为234.

readfds  这是一个fd_set特征数。传地址是因为select()函数未来要修改此值。如果有两个文件需要检查是否出现readable事件，

那么在这两个fd需要用FD_SET()在readfds上设置自己的特征位。

writefds,exceptfds也是类似的功能，只是用来检测是否有writable事件和exception事件 。

select还有个重大的功能是能够坚持timeout事件。 有3种可能：

timeout=NULL,拥塞，知道有一个fd位被置为1，select函数才返回

timeout=NOT ZERO, 等待固定时间，有一个fd位被置为1或时间耗尽，则函数返回

timeout=zero,   非阻塞，函数检查完每个fd后立即返回。

返回对应位为1的fd的总数目。

注意timeval的结构。

struct timeval{

    long tv_sec;  /* seconds */

    long tv_usec; /* microseconds */

man select上就有个很好的例子，我稍做了修改：

       #include <stdio.h>
       #include <sys/time.h>
       #include <sys/types.h>
       #include <unistd.h>

       int main(void) {
           fd_set rfds;
           struct timeval tv;
           int retval;

           /* Watch stdin (fd 0) to see when it has input. */
           FD_ZERO(&rfds);          /* 清零         */
           FD_SET(STDIN, &rfds);        /* 为stdin置位 */

           /* Wait up to five seconds. */
           tv.tv_sec = 5;              /*如果5秒内没有event,则退出*/
           tv.tv_usec = 0;

           retval = select(1, &rfds, NULL, NULL, &tv);  /* 只需哟扫描掉fd=1即可 */
           /* Don't rely on the value of tv now! */     /* 注意select()是阻塞的 */

           if (retval == -1)                /*返回出错*/
               perror("select()");
           else if (retval)                 /*返回说有多少文件接受到event，应该是1个*/

               if(  FD_ISSET(0, &rfds)  )   /*确认STDIN确实能读了*/
                   printf("Data is available now./n");
           else                             /*阻塞时间超过了5秒，但还是没有event*/
               printf("No data within five seconds./n");

           return 0;
       }