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select 函数使用方法

2014-04-23 10:40 183 查看
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,自然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:

void 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,&rfds); //添加描述符

FD_SET(fp,&wfds); //同上

maxfdp=sock>fp?sock+1:fp+1; //描述符最大值加1

switch(select(maxfdp,&rfds,&wfds,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,&rfds)) //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,&wfds)) //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

文章出处:DIY部落(http://www.diybl.com/course/6_system/linux/Linuxjs/20090308/159832.html)

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>

或者,由于系统支持不同,新版本只需要#include <sys/select.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,此时参数readfds,writefds,exceptfds和timeout全部清零;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

2007年9月17日,将例子程序作一修改,加上了time out,并且考虑了select得所有的情况:

#include <stdio.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <fcntl.h>

#include <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=5;

timeout.tv_usec=0;

FD_ZERO(&readfd);

FD_SET(keyboard,&readfd);

ret=select(keyboard+1,&readfd,NULL,NULL,&timeout);

//select error when ret = -1

if (ret == -1)

perror("select error");

//data coming when ret>0

else if (ret)

{

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;

}

}

//time out when ret = 0

else if (ret == 0)

printf("time out\n");

}

}

(3)使用实例

由于 Select函数多用于I/O 操作可能会阻塞的情况下,而对于可能会有阻塞I/O 的管道、网络编程,本书到现在为止还没有涉及。因此,本例主要表现了如何使用select 函数,而其中的I/O 操作是不会阻塞的。本实例中主要实现将文件hello1 里的内容读出,并将此内容每隔10s 写入hello2 中去。在这里建立了两个描述符集,其中一个描述符集inset1 是用于读取文件内容,另一个描述符集inset2是用于写入文件的。两个文件描述符fds[0]和fds[1]分别指向这一文件描述符。在首先初始化完各文件描述符集之后,就开始了循环测试这两个文件描述符是否可读写,由于在这里没有阻塞,所以文件描述符处于准备就绪的状态。这时,就分别对文件描述符fds[0]和fsd[1]进行读写操作。

/*select.c*/

#include <fcntl.h>

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

#include <stdlib.h>

#include <time.h>

int main(void)

{

int fds[2];

char buf[7];

int i,rc,maxfd;

fd_set inset1,inset2;

struct timeval tv;

/*首先按一定的权限打开hello1文件*/

if((fds[0] = open ("hello1", O_RDWR|O_CREAT,0666))<0)

perror("open hello1");

/*再按一定的权限打开hello2文件*/

if((fds[1] = open ("hello2", O_RDWR|O_CREAT,0666))<0)

perror("open hello2");

if((rc = write(fds[0],"Hello!\n",7)))

printf("rc=%d\n",rc);

lseek(fds[0],0,SEEK_SET);

/*取出两个文件描述符中的较大者*/

maxfd = fds[0]>fds[1] ? fds[0] : fds[1];

/*初始化读集合inset1,并在读集合中加入相应的描述集*/

FD_ZERO(&inset1);

FD_SET(fds[0],&inset1);

/*初始化写集合inset2,并在写集合中加入相应的描述集*/

FD_ZERO(&inset2);

FD_SET(fds[1],&inset2);

tv.tv_sec=2;

tv.tv_usec=0;

/*循环测试该文件描述符是否准备就绪,并调用select函数对相关文件描述符做对应操作*/

while(FD_ISSET(fds[0],&inset1)||FD_ISSET(fds[1],&inset2)){

if(select(maxfd+1,&inset1,&inset2,NULL,&tv)<0)

perror("select");

else{

if(FD_ISSET(fds[0],&inset1)){

rc = read(fds[0],buf,7);

if(rc>0){

buf[rc]='\0';

printf("read: %s\n",buf);

}else

perror("read");

}

if(FD_ISSET(fds[1],&inset2)){

rc = write(fds[1],buf,7);

if(rc>0){

buf[rc]='\0';

printf("rc=%d,write: %s\n",rc,buf);

}else

perror("write");

sleep(10);

}

}

}

exit(0);

}
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