selelct函数

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#socket #keyboard #struct #null #测试 #stream

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本文详细介绍了Winsock和Linux环境下select函数的使用方法，包括函数原型、参数解释、宏定义及其应用场景，展示了如何利用select进行I/O多路复用。

一、winsock中

#include <winsock.h>

原型

int select(
  int nfds,
  fd_set* readfds,
  fd_set* writefds,
  fd_set* exceptfds,
  const struct timeval* timeout
);

nfds：本参数忽略，仅起到兼容作用。
  readfds：（可选）指针，指向一组等待可读性检查的套接口。
  writefds：（可选）指针，指向一组等待可写性检查的套接口。
  exceptfds：（可选）指针，指向一组等待错误检查的套接口。
  timeout：select()最多等待时间，对阻塞操作则为NULL。

注释：
  本函数用于确定一个或多个套接口的状态。对每一个套接口，调用者可查询它的可读性、可写性及错误状态信息。用fd_set结构来表示一组等待检查的套接口。在调用返回时，这个结构存有满足一定条件的套接口组的子集，并且select()返回满足条件的套接口的数目。有一组宏可用于对fd_set的操作，这些宏与Berkeley Unix软件中的兼容，但内部的表达是完全不同的。
  readfds参数标识等待可读性检查的套接口。如果该套接口正处于监听listen()状态，则若有连接请求到达，该套接口便被标识为可读，这样一个accept()调用保证可以无阻塞完成。对其他套接口而言，可读性意味着有排队数据供读取。或者对于SOCK_STREAM类型套接口来说，相对于该套接口的虚套接口已关闭，于是recv()或recvfrom()操作均能无阻塞完成。如果虚电路被“优雅地”中止，则recv()不读取数据立即返回；如果虚电路被强制复位，则recv()将以WSAECONNRESET错误立即返回。如果SO_OOBINLINE选项被设置，则将检查带外数据是否存在（参见setsockopt()）。
  writefds参数标识等待可写性检查的套接口。如果一个套接口正在connect()连接（非阻塞），可写性意味着连接顺利建立。如果套接口并未处于connect()调用中，可写性意味着send()和sendto()调用将无阻塞完成。〔但并未指出这个保证在多长时间内有效，特别是在多线程环境中〕。
  exceptfds参数标识等待带外数据存在性或意味错误条件检查的套接口。请注意如果设置了SO_OOBINLINE选项为假FALSE，则只能用这种方法来检查带外数据的存在与否。对于SO_STREAM类型套接口，远端造成的连接中止和KEEPALIVE错误都将被作为意味出错。如果套接口正在进行连接connect()（非阻塞方式），则连接试图的失败将会表现在exceptfds参数中。
  如果对readfds、writefds或exceptfds中任一个组类不感兴趣，可将它置为空NULL。
  在winsock.h头文件中共定义了四个宏来操作描述字集。FD_SETSIZE变量用于确定一个集合中最多有多少描述字（FD_SETSIZE缺省值为64，可在包含winsock.h前用#define FD_SETSIZE来改变该值）。对于内部表示，fd_set被表示成一个套接口的队列，最后一个有效元素的后续元素为INVAL_SOCKET。宏为：
  FD_CLR(s,*set)：从集合set中删除描述字s。
  FD_ISSET(s,*set)：若s为集合中一员，非零；否则为零。
  FD_SET(s,*set)：向集合添加描述字s。
  FD_ZERO(*set)：将set初始化为空集NULL。
  timeout参数控制select()完成的时间。若timeout参数为空指针，则select()将一直阻塞到有一个描述字满足条件。否则的话，timeout指向一个timeval结构，其中指定了select()调用在返回前等待多长时间。如果timeval为{0,0}，则select()立即返回，这可用于探询所选套接口的状态。如果处于这种状态，则select()调用可认为是非阻塞的，且一切适用于非阻塞调用的假设都适用于它。举例来说，阻塞钩子函数不应被调用，且WINDOWS套接口实现不应yield。

返回值：
  select()调用返回处于就绪状态并且已经包含在fd_set结构中的描述字总数；如果超时则返回0；否则的话，返回SOCKET_ERROR错误，应用程序可通过WSAGetLastError()获取相应错误代码。

错误代码：
  WSANOTINITIALISED：在使用此API之前应首先成功地调用WSAStartup()。
  WSAENETDOWN：WINDOWS套接口实现检测到网络子系统失效。
  WSAEINVAL：超时时间值非法。
  WSAEINTR：通过一个WSACancelBlockingCall()来取消一个（阻塞的）调用。
  WSAEINPROGRESS：一个阻塞的WINDOWS套接口调用正在运行中。
  WSAENOTSOCK：描述字集合中包含有非套接口的元素。

范例 :

sock= socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);

struct sockaddr_in addr;       //告诉sock 应该再什么地方licence
memset(&addr,0,sizeof(addr));
addr.sin_family=AF_INET;
addr.sin_port=htons(11111);    //端口啦
addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);        //在本机的所有ip上开始监听

bind (sock,(sockaddr *)&addr,sizeof(addr));//bind....

listen(sock,5); //最大5个队列

SOCKET socka; //这个用来接受一个连接
fd_set rfd; // 描述符集这个将用来测试有没有一个可用的连接
struct timeval timeout;

FD_ZERO(&rfd); //总是这样先清空一个描述符集

timeout.tv_sec=60; //等下select用到这个
timeout.tv_usec=0;

u_long ul=1;

ioctlsocket(sock,FIONBIO,&ul); //用非阻塞的连接

//现在开始用select
FD_SET(sock,&rfd); //把sock放入要测试的描述符集就是说把sock放入了rfd里面这样下一步调用select对rfd进行测试的时候就会测试sock了(因为我们将sock放入的rdf) 一个描述符集可以包含多个被测试的描述符,
if(select(sock+1,&rfd,0,0, &timeout)==0)
{ //这个大括号接上面的,返回0那么就超过了timeout预定的时间

//处理....

}

if(FD_ISSET(sock,&rfd))
{ //有一个描述符准备好了

socka=accept(sock,0,0); //一个用来测试读一个用来测试写

FD_ZERO(&rfd);

FD_ZERO(&wfd);

FD_SET(socka,&rfd);//把socka放入读描述符集

FD_SET(sockb,&rfd);//把sockb放入读描述符集

FD_SET(socka,&wfd);把socka放入写描述符集

FD_SET(sockb,&wfd);把sockb放入写描述符集

if(SOCKET_ERROR!=select(0,&rfd,&wfd,0,0)) //测试这两个描述符集,永不超时其中rfd只用来测试读 wfd只用来测试写

{ //没有错误

if(FD_ISSET(socka,&rfd)) //socka可读

{...}

if(FD_ISSET(sockb,&rfd) //sockb可读

{...}

if(FD_ISSET(socka,&wfd) //socka 可写

{...}

if(FD_ISSET(sockb,&wfd) //sockb可写

{...}

}

二、linux c中

select（I/O多工机制）

表头文件

＃i nclude<sys/time.h>
＃i nclude<sys/types.h>
＃i nclude<unistd.h>

定义函数

int select(int n,fd_set * readfds,fd_set * writefds,fd_set * exceptfds,struct timeval * timeout);

函数说明

select()用来等待文件描述词状态的改变。参数n代表最大的文件描述词加1，参数readfds、writefds 和exceptfds 称为描述词组，是用来回传该描述词的读，写或例外的状况。底下的宏提供了处理这三种描述词组的方式:
FD_CLR(inr fd,fd_set* set)；用来清除描述词组set中相关fd 的位
FD_ISSET(int fd,fd_set *set)；用来测试描述词组set中相关fd 的位是否为真
FD_SET（int fd,fd_set*set）；用来设置描述词组set中相关fd的位
FD_ZERO（fd_set *set）；用来清除描述词组set的全部位

参数

timeout为结构timeval，用来设置select()的等待时间，其结构定义如下
struct timeval
{
time_t tv_sec;
time_t tv_usec;
};

返回值

如果参数timeout设为NULL则表示select（）没有timeout。

错误代码

执行成功则返回文件描述词状态已改变的个数，如果返回0代表在描述词状态改变前已超过timeout时间，当有错误发生时则返回-1，错误原因存于errno，此时参数readfds，writefds，exceptfds和timeout的值变成不可预测。
EBADF 文件描述词为无效的或该文件已关闭
EINTR 此调用被信号所中断
EINVAL 参数n 为负值。
ENOMEM 核心内存不足

范例

常见的程序片段:fs_set readset；
FD_ZERO(&readset);
FD_SET(fd,&readset);
select(fd+1,&readset,NULL,NULL,NULL);
if(FD_ISSET(fd,readset){……}

下面是linux环境下select的一个简单用法

＃i nclude <sys/time.h>
＃i nclude <stdio.h>
＃i nclude <sys/types.h>
＃i nclude <sys/stat.h>
＃i nclude <fcntl.h>
＃i nclude <assert.h>

int main ()
{
int keyboard;
int ret,i;
char c;
fd_set readfd;
struct timeval timeout;
keyboard = open("/dev/tty",O_RDONLY | O_NONBLOCK);
assert(keyboard>0);
while(1)
    {
timeout.tv_sec=1;
timeout.tv_usec=0;
FD_ZERO(&readfd);
FD_SET(keyboard,&readfd);
ret=select(keyboard+1,&readfd,NULL,NULL,&timeout);
if(FD_ISSET(keyboard,&readfd))
    {
      i=read(keyboard,&c,1);
          if('/n'==c)
          continue;
      printf("hehethe input is %c/n",c);

       if ('q'==c)
      break;
      }
}
}
用来循环读取键盘输入

三、总结

以上的两种应用是互通的，都是对于select（）的应用。

原文：

http://blog.chinaunix.net/u/23275/showart_323659.html

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linux select用法

select系统调用是用来让我们的程序监视多个文件句柄(file descrīptor)的状态变化的。程序会停在select这里等待，直到被监视的文件句柄有某一个或多个发生了状态改变。

文件在句柄在 Linux 里很多，如果你man某个函数，在函数返回值部分说到成功后有一个文件句柄被创建的都是的，如man socket可以看到“On success, a file descrīptor for the new socket is returned.”而man 2 open可以看到“open() and creat() return the new file descrīptor”，其实文件句柄就是一个整数，看socket函数的声明就明白了：
int socket(int domain, int type, int protocol);
当然，我们最熟悉的句柄是0、1、2三个，0是标准输入，1是标准输出，2是标准错误输出。0、1、2是整数表示的，对应的FILE *结构的表示就是stdin、stdout、stderr，0就是stdin，1就是stdout，2就是stderr。
比如下面这两段代码都是从标准输入读入9个字节字符：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
int main(int argc, char ** argv)
{
        char buf[10] = "";
        read(0, buf, 9); /* 从标准输入 0 读入字符 */
        fprintf(stdout, "%s/n", buf); /* 向标准输出 stdout 写字符 */
        return 0;
}
/* **上面和下面的代码都可以用来从标准输入读用户输入的9个字符** */
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
int main(int argc, char ** argv)
{
        char buf[10] = "";
        fread(buf, 9, 1, stdin); /* 从标准输入 stdin 读入字符 */
        write(1, buf, strlen(buf));
        return 0;
}

继续上面说的select，就是用来监视某个或某些句柄的状态变化的。select函数原型如下：
int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
函数的最后一个参数timeout显然是一个超时时间值，其类型是struct timeval *，即一个struct timeval结构的变量的指针，所以我们在程序里要申明一个struct timeval tv;然后把变量tv的地址&tv传递给select函数。struct timeval结构如下：

struct timeval {
             long    tv_sec;         /* seconds */
             long    tv_usec;        /* microseconds */
         };

第2、3、4三个参数是一样的类型： fd_set *，即我们在程序里要申明几个fd_set类型的变量，比如rdfds, wtfds, exfds，然后把这个变量的地址&rdfds, &wtfds, &exfds 传递给select函数。这三个参数都是一个句柄的集合，第一个rdfds是用来保存这样的句柄的：当句柄的状态变成可读的时系统就会告诉select函数返回，同理第二个wtfds是指有句柄状态变成可写的时系统就会告诉select函数返回，同理第三个参数exfds是特殊情况，即句柄上有特殊情况发生时系统会告诉select函数返回。特殊情况比如对方通过一个socket句柄发来了紧急数据。如果我们程序里只想检测某个socket是否有数据可读，我们可以这样：

fd_set rdfds; /* 先申明一个 fd_set 集合来保存我们要检测的 socket句柄 */
struct timeval tv; /* 申明一个时间变量来保存时间 */
int ret; /* 保存返回值 */
FD_ZERO(&rdfds); /* 用select函数之前先把集合清零 */
FD_SET(socket, &rdfds); /* 把要检测的句柄socket加入到集合里 */
tv.tv_sec = 1;
tv.tv_usec = 500; /* 设置select等待的最大时间为1秒加500毫秒 */
ret = select(socket + 1, &rdfds, NULL, NULL, &tv); /* 检测我们上面设置到集合rdfds里的句柄是否有可读信息 */
if(ret < 0) perror("select");/* 这说明select函数出错 */
else if(ret == 0) printf("超时/n"); /* 说明在我们设定的时间值1秒加500毫秒的时间内，socket的状态没有发生变化 */
else { /* 说明等待时间还未到1秒加500毫秒，socket的状态发生了变化 */
    printf("ret=%d/n", ret); /* ret这个返回值记录了发生状态变化的句柄的数目，由于我们只监视了socket这一个句柄，所以这里一定ret=1，如果同时有多个句柄发生变化返回的就是句柄的总和了 */
    /* 这里我们就应该从socket这个句柄里读取数据了，因为select函数已经告诉我们这个句柄里有数据可读 */
    if(FD_ISSET(socket, &rdfds)) { /* 先判断一下socket这外被监视的句柄是否真的变成可读的了 */
        /* 读取socket句柄里的数据 */
        recv(...);
    }
}

注意select函数的第一个参数，是所有加入集合的句柄值的最大那个值还要加1。比如我们创建了3个句柄：

int sa, sb, sc;
sa = socket(...); /* 分别创建3个句柄并连接到服务器上 */
connect(sa,...);
sb = socket(...);
connect(sb,...);
sc = socket(...);
connect(sc,...);

FD_SET(sa, &rdfds);/* 分别把3个句柄加入读监视集合里去 */
FD_SET(sb, &rdfds);
FD_SET(sc, &rdfds);

在使用select函数之前，一定要找到3个句柄中的最大值是哪个，我们一般定义一个变量来保存最大值，取得最大socket值如下：

int maxfd = 0;
if(sa > maxfd) maxfd = sa;
if(sb > maxfd) maxfd = sb;
if(sc > maxfd) maxfd = sc;

然后调用select函数：

ret = select(maxfd + 1, &rdfds, NULL, NULL, &tv); /* 注意是最大值还要加1 */

同样的道理，如果我们要检测用户是否按了键盘进行输入，我们就应该把标准输入0这个句柄放到select里来检测，如下：
FD_ZERO(&rdfds);
FD_SET(0, &rdfds);
tv.tv_sec = 1;
tv.tv_usec = 0;
ret = select(1, &rdfds, NULL, NULL, &tv); /* 注意是最大值还要加1 */
if(ret < 0) perror("select");/* 出错 */
else if(ret == 0) printf("超时/n"); /* 在我们设定的时间tv内，用户没有按键盘 */
else { /* 用户有按键盘，要读取用户的输入 */
scanf("%s", buf);
}

原文：

http://hi.baidu.com/baowup/blog/item/d827e05984a5ff2c2834f0f8.html