select函数详细分析
Linux程序设计 2007-07-05 22:25:48 阅读340 评论0 字号：大中小 订阅
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。
文件在句柄在Linux里很多，如果你man某个函数，在函数返回值部分说到成功后有一个文件句柄被创建的都是的，如man socket可以看到“On success, a file descriptor for the new socket is returned.”而man 2 open可以看到“open() and creat() return the new file descriptor”，其实文件句柄就是一个整数，看socket函数的声明就明白了：
int socket(int domain, int type, int protocol);
当然，我们最熟悉的句柄是0、1、2三个，0是标准输入，1是标准输出，2是标准错误输出。0、1、2是整数表示的，对应的FILE *结构的表示就是stdin、stdout、stderr，0就是stdin，1就是stdout，2就是stderr。
比如下面这两段代码都是从标准输入读入9个字节字符：
| #include <stdio.h>
#include <unistd.h> #include <string.h> int main(int argc, char ** argv) { char buf[10] = ""; read(0, buf, 9); /* 从标准输入 0 读入字符 */ fprintf(stdout, "%s\n", buf); /* 向标准输出 stdout 写字符 */ return 0; } /* **上面和下面的代码都可以用来从标准输入读用户输入的9个字符** */ #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <string.h> int main(int argc, char ** argv) { char buf[10] = ""; fread(buf, 9, 1, stdin); /* 从标准输入 stdin 读入字符 */ write(1, buf, strlen(buf)); return 0; }
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继续上面说的select，就是用来监视某个或某些句柄的状态变化的。select函数原型如下：
int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
函数的最后一个参数timeout显然是一个超时时间值，其类型是struct timeval *，即一个struct timeval结构的变量的指针，所以我们在程序里要申明一个struct timeval tv;然后把变量tv的地址&tv传递给select函数。struct timeval结构如下：
| struct timeval {
long tv_sec; /* seconds */ long tv_usec; /* microseconds */ };
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第2、3、4三个参数是一样的类型： fd_set *，即我们在程序里要申明几个fd_set类型的变量，比如rdfds, wtfds, exfds，然后把这个变量的地址&rdfds, &wtfds, &exfds 传递给select函数。这三个参数都是一个句柄的集合，第一个rdfds是用来保存这样的句柄的：当句柄的状态变成可读的时系统就会告诉select函数返回，同理第二个wtfds是指有句柄状态变成可写的时系统就会告诉select函数返回，同理第三个参数exfds是特殊情况，即句柄上有特殊情况发生时系统会告诉select函数返回。特殊情况比如对方通过一个socket句柄发来了紧急数据。如果我们程序里只想检测某个socket是否有数据可读，我们可以这样：
| fd_set rdfds; /* 先申明一个 fd_set 集合来保存我们要检测的 socket句柄 */
struct timeval tv; /* 申明一个时间变量来保存时间 */ int ret; /* 保存返回值 */ FD_ZERO(&rdfds); /* 用select函数之前先把集合清零 */ FD_SET(socket, &rdfds); /* 把要检测的句柄socket加入到集合里 */ tv.tv_sec = 1; tv.tv_usec = 500; /* 设置select等待的最大时间为1秒加500毫秒 */ ret = select(socket + 1, &rdfds, NULL, NULL, &tv); /* 检测我们上面设置到集合rdfds里的句柄是否有可读信息 */ if(ret < 0) perror("select");/* 这说明select函数出错 */ else if(ret == 0) printf("超时\n"); /* 说明在我们设定的时间值1秒加500毫秒的时间内，socket的状态没有发生变化 */ else { /* 说明等待时间还未到1秒加500毫秒，socket的状态发生了变化 */ printf("ret=%d\n", ret); /* ret这个返回值记录了发生状态变化的句柄的数目，由于我们只监视了socket这一个句柄，所以这里一定ret=1，如果同时有多个句柄发生变化返回的就是句柄的总和了 */ /* 这里我们就应该从socket这个句柄里读取数据了，因为select函数已经告诉我们这个句柄里有数据可读 */ if(FD_ISSET(socket, &rdfds)) { /* 先判断一下socket这外被监视的句柄是否真的变成可读的了 */ /* 读取socket句柄里的数据 */ recv(...); } }
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注意select函数的第一个参数，是所有加入集合的句柄值的最大那个值还要加1。比如我们创建了3个句柄：
| int sa, sb, sc;
sa = socket(...); /* 分别创建3个句柄并连接到服务器上 */ connect(sa,...); sb = socket(...); connect(sb,...); sc = socket(...); connect(sc,...); FD_SET(sa, &rdfds);/* 分别把3个句柄加入读监视集合里去 */ FD_SET(sb, &rdfds); FD_SET(sc, &rdfds);
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在使用select函数之前，一定要找到3个句柄中的最大值是哪个，我们一般定义一个变量来保存最大值，取得最大socket值如下：
| int maxfd = 0;
if(sa > maxfd) maxfd = sa; if(sb > maxfd) maxfd = sb; if(sc > maxfd) maxfd = sc;
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然后调用select函数：
| ret = select(maxfd + 1, &rdfds, NULL, NULL, &tv); /* 注意是最大值还要加1 */
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同样的道理，如果我们要检测用户是否按了键盘进行输入，我们就应该把标准输入0这个句柄放到select里来检测，如下：
| FD_ZERO(&rdfds);
FD_SET(0, &rdfds); tv.tv_sec = 1; tv.tv_usec = 0; ret = select(1, &rdfds, NULL, NULL, &tv); /* 注意是最大值还要加1 */ if(ret < 0) perror("select");/* 出错 */ else if(ret == 0) printf("超时\n"); /* 在我们设定的时间tv内，用户没有按键盘 */ else { /* 用户有按键盘，要读取用户的输入 */ scanf("%s", buf); }
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