linux 网络编程 select函数用法

       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 的函数格式( 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(filedescriptor) ，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
在有了 select 后可以写出像 样 的网 络 程序来！ 举 个 简单 的例子，就是从网 络 上接受数据写入一个文件中。
例子：
main()
{
    int sock;
    FILE *fp;
    struct fd_set fds;
    struct timeval timeout={3,0}; //select 等待3 秒，3 秒轮询，要非阻塞就置0
    char buffer[256]={0}; //256 字节的接收缓冲区
    /* 假定已经建立UDP 连接，具体过程不写，简单，当然TCP 也同理，主机ip 和port 都已经给定，要写的文件已经打开
    sock=socket(...);
    bind(...);
    fp=fopen(...); */
    while(1)
   {
        FD_ZERO(&fds); // 每次循环都要清空集合，否则不能检测描述符变化
        FD_SET(sock,&fds); // 添加描述符
        FD_SET(fp,&fds); // 同上
        maxfdp=sock>fp?sock+1:fp+1;    // 描述符最大值加1
        switch(select(maxfdp,&fds,&fds,NULL,&timeout))   //select 使用
        {
            case -1: exit(-1);break; //select 错误，退出程序
            case 0:break; // 再次轮询
            default:
                  if(FD_ISSET(sock,&fds)) // 测试sock 是否可读，即是否网络上有数据
                  {
                        recvfrom(sock,buffer,256,.....);// 接受网络数据
                        if(FD_ISSET(fp,&fds)) // 测试文件是否可写
                            fwrite(fp,buffer...);// 写入文件
                         buffer 清空;
                   }// end if break;
          }// end switch
     }//end while
}//end main
 
linux c 语言 select 函数用法
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

（关于fd_set及相关宏的定义见/usr/include/sys/types.h）

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

 

 

 

...
int sockfd;
fd_set fdR;
struct timeval timeout = ..;
...
for(;;) {
FD_ZERO(&fdR);
FD_SET(sockfd, &fdR);
switch (select(sockfd + 1, &fdR, NULL, &timeout)) {
case -1:
error handled by u;
case 0:
timeout hanled by u;
default:
if (FD_ISSET(sockfd)) {
now u read or recv something;
/* if sockfd is father and
server socket, u can now
accept() */
}
}
}

 

 

补充关于select在异步(非阻塞)connect中的应用：

1.将打开的socket设为非阻塞的,可以用fcntl(socket, F_SETFL, O_NDELAY)完
成(有的系统用FNEDLAY也可).

2.发connect调用,这时返回-1,但是errno被设为EINPROGRESS,意即connect仍旧
在进行还没有完成.

3.将打开的socket设进被监视的可写(注意不是可读)文件集合用select进行监视,
如果可写,用
getsockopt(socket, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &error, sizeof(int));
来得到error的值,如果为零,则connect成功.