I/O复用——select与poll

I/O复用——select与poll

1. select

(1). 作用：

在一段指定时间内，监听用户感兴趣的文件描述符上的可读、可写和异常事件。

(2). 函数原型：

int select (int nfds,fd_set* readfds,fd_set* writefds,fd_set * exceptfds,struct timeval* timeout)
<1>. nfds:指定被监听的文件描述符的总数。它通常被设置为select监听的所有文件描述符的最大值加1。
<2>. reafds、 writefds、exceptfds:分别指向可读，可写和异常等事件对应的文件描述符集合，内核通过修改它们来通知应用程序哪些文件描述符已经就绪。这三个参数是fd_set结构体指针类型。可以使用下列宏来访问fd_set结构体：
- FD_ZERO(fd_set * fdset) /*清除fdset的所有位*/
- FD_SET（int fd,fd_set *fdset) /*设置fdset的位fd,将fd加入集合中*/
- int FD_ISSET(int fd,fd_set *fdset) /*测试fdset的位fd是否被设置*/
<3>. timeout:用来设置select函数的超时时间，它是一个timeval结构类型的指针。

(3). 函数返回值：

select成功时返回就绪文件描述符的总数。如果在超时时间内没有任何文件描述符就绪，select将返回0。 select失败时返回-1并设置errno。

(4). 代码：

以同时接收普通数据和带外数据程序为例运用select:

#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<assert.h>
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<errno.h>
#include<string.h>
#include<fcntl.h>
#include<stdlib.h>

int main(int argc,char *argv[])
{
    if(argc<=2)
    {
        printf("usage:%s ip_address port_number\n",basename(argv[0]));
        return 1;
    }
    const char *ip=argv[1];
    int port=atoi(argv[2]);

    int ret=0;
    struct sockaddr_in address;//socket address
    bzero(&address,sizeof(address));//全部置为0
    address.sin_family=AF_INET;//协议
    inet_pton(AF_INET,ip,&address.sin_addr);//地址点分形式转化为整数
    address.sin_port=htons(port);

    int listenfd = socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0);
    assert(listenfd>=0);
    ret=bind(listenfd,(struct sockaddr*)&address,sizeof(address));
    assert(ret!=-1);
    ret=listen(listenfd,5);
    assert(ret!=-1);

    struct sockaddr_in client_address;
    socklen_t client_addrlength = sizeof(client_address);
    int connfd=accept(listenfd,(struct sockaddr*)&client_address,&client_addrlength);
    if(connfd<0)
    {
        printf("errno is %d\n",errno);
        close(connfd);
    }

    char buf[1024];
    fd_set read_fds;
    fd_set exception_fds;
    FD_ZERO(&read_fds);//初始化
    FD_ZERO(&exception_fds);

    while(1)
    {
        memset(buf,'\0',sizeof(buf));
        FD_SET(connfd,&read_fds);
        FD_SET(connfd,&exception_fds);
        ret=select(connfd+1,&read_fds,NULL,&exception_fds,NULL);
        if(ret<0)
        {
            printf(" selection failure\n");
            break;
        }
        if(FD_ISSET(connfd,&read_fds))
        {
            ret=recv(connfd,buf,sizeof(buf)-1,0);
            if(ret<0)
            {
                break;
            }
            printf("get %d bytes of normal data: %s\n",ret,buf);
        }
        else if(FD_ISSET(connfd,&exception_fds))
        {
            ret=recv(connfd,buf,sizeof(buf)-1,MSG_OOB);
            if(ret<0)
            {
                break;
            }
            printf("get %d bytes of oob data: %s\n",ret,buf);
        }
    }
close(connfd);
close(listenfd);
return 0;
}

2.poll

(1). 作用：

在指定时间内轮询一定数量的文件描述符，以测试其中是否有就绪。

(2). 函数原型:

int poll(struct pollfd *fds,nfds_t nfds,int timeout)
<1>. fds:pollfd结构类型的数组，它指定所有我们感兴趣的文件描述符上发生的可读可写和异常事件
struct pollfd
{
int fd; //文件描述符
short events; //注册的事件
short revents; //实际发生的事件，由内核填充
};
fd成员指定文件描述符;events 告诉poll监听fd上的哪些事件，它是一系列事件的按位或;revents成员由内核修改，以通知应用程序fd上实际发生了哪些事件。
<2>. nfds:指定被监听事件集合fds的大小。
<3>.timeout:poll的超时值。当timeout为-1时， poll将永远阻塞直到某个事件发生，timeout为0时，poll调用将立即返回。

(3). 函数返回值：

成功时返回就绪文件描述符的总数。