C select 函数

本文介绍系统提供的select函数,用于实现多路复用输入/输出模型。通过设置文件描述符集合和超时时间,select函数可以监控多个文件描述符的状态变化。文章详细解释了select函数的参数意义及其辅助宏命令FD_ZERO、FD_SET等。

原文出自:http://blog.ednchina.com/thinkker/151596/message.aspx

select函数:  
          系统提供select函数来实现多路复用输入/输出模型。原型:  
        #include   <sys/time.h>  
        #include   <unistd.h>   
     

select函数:  
          系统提供select函数来实现多路复用输入/输出模型。原型:  
        #include   <sys/time.h>  
        #include   <unistd.h>  
        int   select(int   maxfd,fd_set   *rdset,fd_set   *wrset,fd_set   *exset,struct   timeval   *timeout);  
          参数maxfd是需要监视的最大的文件描述符值+1;rdset,wrset,exset分别对应于需要检测的可读文件描述符的集合,可写文件描述符的集合及异常文件描述符的集合。struct   timeval结构用于描述一段时间长度,如果在这个时间内,需要监视的描述符没有事件发生则函数返回,返回值为0。    
  FD_ZERO,FD_SET,FD_CLR,FD_ISSET:           参数maxfd是需要监视的最大的文件描述符值+1;rdset,wrset,exset分别对应于需要检测的可读文件描述符的集合,可写文件描述符的集合及异常文件描述符的集合。struct   timeval结构用于描述一段时间长度,如果在这个时间内,需要监视的描述符没有事件发生则函数返回,返回值为0。    
  FD_ZERO,FD_SET,FD_CLR,FD_ISSET:  
        FD_ZERO(fd_set   *fdset);将指定的文件描述符集清空,在对文件描述符集合进行设置前,必须对其进行初始化,如果不清空,由于在系统分配内存空间后,通常并不作清空处理,所以结果是不可知的。  
        FD_SET(fd_set   *fdset);用于在文件描述符集合中增加一个新的文件描述符。  
        FD_CLR(fd_set   *fdset);用于在文件描述符集合中删除一个文件描述符。  
        FD_ISSET(int   fd,fd_set   *fdset);用于测试指定的文件描述符是否在该集合中。  
  struct   timeval结构:  
        struct   timeval{  
        long   tv_sec;//second  
        long   tv_usec;//minisecond  
  }  
  timeout设置情况:  
        null:select将一直被阻塞,直到某个文件描述符上发生了事件。  
        0:仅检测描述符集合的状态,然后立即返回,并不等待外部事件的发生。  
        特定的时间值:如果在指定的时间段里没有事件发生,select将超时返回。

<think> 我们被要求解释C语言中的select函数,并按照格式要求回答。 问题:c语言 select函数 回答结构: 1. 解释select函数的作用、参数和使用场景。 2. 给出一个简单的代码示例。 3. 按照要求提出3-5个相关问题,以“§§相关问题§§”开头。 注意:必须使用中文,且最后一部分必须是相关问题,不能缺少。 开始回答: </think> ### C语言 `select` 函数详解 `select` 是用于**多路I/O复用**的系统调用,允许程序同时监控多个文件描述符(如套接字、管道等)的状态变化,是网络编程的核心函数之一。 #### 函数原型 ```c int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout); ``` - **返回值**: - `>0`:就绪的文件描述符总数 - `0`:超时无就绪描述符 - `-1`:错误(需检查 `errno`) #### 参数解析 | 参数 | 作用 | |---------------|----------------------------------------------------------------------| | `nfds` | 监控的文件描述符最大值+1(如监控0-3号描述符,则 `nfds=4`) | | `readfds` | 指向**可读事件**监控集合(传入监控列表,返回就绪列表) | | `writefds` | 指向**可写事件**监控集合 | | `exceptfds` | 指向**异常事件**监控集合(如带外数据) | | `timeout` | 超时时间(`NULL`=阻塞等待,`0`=非阻塞轮询,`>0`=超时等待) | #### 关键操作宏 ```c void FD_ZERO(fd_set *set); // 清空集合 void FD_SET(int fd, fd_set *set);// 添加描述符到集合 void FD_CLR(int fd, fd_set *set);// 从集合移除描述符 int FD_ISSET(int fd, fd_set *set);// 检查描述符是否在集合中 ``` #### 使用流程 ```c fd_set read_set; FD_ZERO(&read_set); // 初始化集合 FD_SET(sockfd, &read_set); // 添加套接字到监控 struct timeval tv = {5, 0}; // 设置5秒超时 int ready = select(sockfd+1, &read_set, NULL, NULL, &tv); if (ready > 0) { if (FD_ISSET(sockfd, &read_set)) { // 套接字有数据可读 recv(sockfd, buffer, sizeof(buffer), 0); } } ``` #### 典型应用场景 1. **多客户端TCP服务器** 单线程监控多个客户端连接,避免多线程开销 2. **非阻塞I/O超时控制** 实现带超时的 `recv()`/`send()` 操作 3. **管道/终端输入监控** 同时处理用户输入和网络数据 #### 优势与局限 | 优势 | 局限 | |------------------------------|---------------------------------------| | 跨平台(POSIX标准) | 文件描述符数量受限(默认1024) | | 精准控制超时 | 每次调用需重新设置监控集合 | | 可同时监控读/写/异常事件 | 效率随描述符数量线性下降 | --- ### 对比其他I/O复用技术 | 技术 | 触发方式 | 最大描述符 | 性能特点 | |---------------|--------------|------------|------------------------| | `select` | 轮询 | 1024 | O(n) 复杂度 | | `poll` | 轮询 | 无限制 | O(n) 但扩展性更好 | | `epoll`(Linux)| 事件回调 | 数十万 | O(1) 高性能 | | `kqueue`(BSD) | 事件回调 | 数十万 | 与epoll类似 |
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