在Linux中,我们可以使用 select 函数实现I/O端口的复用,传递给 select 函数的参数会告诉内核:
• 我们所关心的文件描述符
• 对每个描述符,我们所关心的状态。(我们是要想从一个文件描述符中读或者写,还是关注一个描述符中是否出现异常)
• 我们要等待多长时间。(我们可以等待无限长的时间,等待固定的一段时间,或者根本就不等待)
从 select 函数返回后,内核告诉我们一下信息:
• 对我们的要求已经做好准备的描述符的个数
• 对于三种条件哪些描述符已经做好准备.(读,写,异常)
有了这些返回信息,我们可以调用合适的I/O函数(通常是 read 或 write),并且这些函数不会再阻塞.
#include <sys/select.h>
int select(int maxfdp1, fd_set *readset, fd_set *writeset, fd_set *exceptset, struct timeval *timeout)
返回:做好准备的文件描述符的个数,超时为0,错误为 -1.
首先我们先看一下最后一个参数。它指明我们要等待的时间:
struct timeval
{
long tv_sec; /* 秒 */
long tv_usec; /* 微秒 */
}
有三种情况:
timeout == NULL 等待无限长的时间。等待可以被一个信号中断。当有一个描述符做好准备或者是捕获到一个信号时函数会返回。如果捕获到一个信号, select 函数将返回 -1,并将变量 erro 设为 EINTR。
timeout->tv_sec == 0 && timeout->tv_usec == 0 不等待,直接返回。加入描述符集的描述符都会被测试,并且返回满足要求的描述符的个数。这种方法通过轮询,无阻塞地获得了多个文件描述符状态。
timeout->tv_sec !=0 ||timeout->tv_usec != 0 等待指定的时间。当有描述符符合条件或者超过超时时间的话,函数返回。在超时时间即将用完但又没有描述符合条件的话,返回 0。对于第一种情况,等待也会被信号所中断。
中间的三个参数 readset, writset, exceptset, 指向描述符集。这些参数指明了我们关心哪些描述符,和需要满足什么条件(可写,可读,异常)。一个文件描述集保存在 fd_set 类型中。fd_set 类型变量每一位代表了一个描述符。我们也可以认为它只是一个由很多二进制位构成的数组。如下图所示:
对于 fd_set 类型的变量我们所能做的就是声明一个变量,为变量赋一个同种类型变量的值,或者使用以下几个宏来控制它:
#include <sys/select.h>
int FD_ZERO(int fd, fd_set *fdset);
int FD_CLR(int fd, fd_set *fdset);
int FD_SET(int fd, fd_set *fd_set);
int FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset);
FD_ZERO宏将一个 fd_set 类型变量的所有位都设为 0,使用FD_SET 将变量的某个位置位。清除某个位时可以使用 FD_CLR,我们可以使用 FD_SET 来测试某个位是否被置位。
当声明了一个文件描述符集后,必须用FD_ZERO将所有位置零。之后将我们所感兴趣的描述符所对应的位置位,操作如下:
fd_set rset;
int fd;
FD_ZERO(&rset);
FD_SET(fd, &rset);
FD_SET(stdin, &rset);
select 返回后,用FD_ISSET测试给定位是否置位:
if(FD_ISSET(fd, &rset)
{ ... }