select系统调详细说明
2016-04-08 09:58
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select系统调详细说明 1.概述: select系统调用是用来让我们的程序监视多个文件句柄(file descriptor)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。 2.函数原型说明: (1)函数原型: int select(int maxfdp,fd_set *readfds,fd_set *writefds,fd_set *errorfds,struct timeval *timeout); (2)参数结构体说明: 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* ) 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。 (3)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 : select监视的可读文件句柄集合。 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 :select监视的可写文件句柄集合 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 :select监视的异常文件句柄集合 同上面两个参数的意图,用来监视文件错误异常。 struct timeval *timeout :本次select()的超时结束时间。(见/usr/sys/select.h, 可精确至百万分之一秒!) 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。 (4)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。 当readfds或writefds中映象的文件可读或可写或超时,本次select() 就结束返回。程序员利用一组系统提供的宏在select()结束时便可判 断哪一文件可读或可写。对Socket编程特别有用的就是readfds。 几个相关的宏解释如下: FD_ZERO(fd_set *fdset) :清空fdset与所有文件句柄的联系。 FD_SET(int fd, fd_set *fdset) :建立文件句柄fd与fdset的联系。 FD_CLR(int fd, fd_set *fdset) :清除文件句柄fd与fdset的联系。 FD_ISSET(int fd, fdset *fdset) :检查fdset联系的文件句柄fd是否可读写,>0表示可读写。 (关于fd_set及相关宏的定义见/usr/include/sys/types.h) /******************************************************************** * *linux c语言 select函数用法 ********************************************************************/ 头文件 #include<sys/time.h> #include<sys/types.h> #include<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*/ #include <sys/time.h> #include <stdio.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> #include <assert.h> int main () { char c; int ret,i; int keyboard; 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 ret,i; char c; int keyboard; 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"); } } /* *下面一个例程: *在标准输入读取9个字节数据。 *用select函数实现超时判断! */ #include <stdio.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <sys/time.h> #include <sys/types.h> int main(int argc, char ** argv) { int ret; // return val char buf[10] = ""; fd_set rdfds; struct timeval tv; //store timeout FD_ZERO(&rdfds); //clear rdfds FD_SET(1, &rdfds); //add stdin handle into rdfds tv.tv_sec = 3; tv.tv_usec = 500; ret = select(1 + 1, &rdfds, NULL, NULL, &tv); if(ret < 0) perror("\nselect"); else if(ret == 0) printf("\ntimeout"); else { printf("\nret=%d", ret); } if(FD_ISSET(1, &rdfds)) { printf("\nreading"); fread(buf, 9, 1, stdin); // read form stdin } // read(0, buf, 9); /* read from stdin */ // fprintf(stdout, "%s\n", buf); /* write to stdout */ write(1, buf, strlen(buf)); //1:stdout -->write to stdout printf("\n%d\n", strlen(buf)); return 0; }
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