SOCKET編程中,select()函數的作用

參考1:


它允許進程指示內核阻塞在等待多個事件中的任一個發生,並僅在一個或多個事件發生或經過某指定的時間後才喚醒進程。
#include <sys/select.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
struct  timeval{
 long tv_sec; / * 秒數 * /
long tv_usec; / * 微秒(百萬分之一秒) * /
 };

int select(int maxfd, fd_set *readset, fd_set *writeset, fd_set *exceptset, timeval *tv);

參數從前至後:最大文件描述符+1, 讀文件描述符集合,寫文件描述符集合,異常文件描述符集合,等待超時時間

fd_set set;   

FD_ZERO(&set); /*將set清零使集合中不含任何fd*/ 

FD_SET(fd, &set); /*將fd加入set集合*/   

FD_CLR(fd, &set); /*將fd從set集合中清除*/

FD_ISSET(fd, &set); /*測試fd是否在set集合中*/

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參考2:
Select在Socket編程中還是比較重要的,可是對於初學Socket的人來說都不太愛用Select寫程序,他們只是習慣寫諸如connect、accept、recv或recvfrom這樣的阻塞程序(所謂阻塞方式block,顧名思義,就是進程或是線程執行到這些函數時必須等待某個事件的發生,如果事件沒有發生,進程或線程就被阻塞,函數不能立即返回)。可是使用Select就可以完成非阻塞(所謂非阻塞方式non-block,就是進程或線程執行此函數時不必非要等待事件的發生,一旦執行肯定返回,以返回值的不同來反映函數的執行情況,如果事件發生則與阻塞方式相同,若事件沒有發生則返回一個代碼來告知事件未發生,而進程或線程繼續執行,所以效率較高)方式工作的程序,它能夠監視我們需要監視的文件描述符的變化情況——讀寫或是異常。下面詳細介紹一下!

Select的函數格式(我所說的是Unix系統下的伯克利socket編程,和windows下的有區別,一會兒說明):

int select(int maxfdp,fd_set *readfds,fd_set *writefds,fd_set *errorfds,struct timeval *timeout);

先說明兩個結構體:

第一,struct fd_set可以理解爲一個集合,這個集合中存放的是文件描述符(file descriptor),即文件句柄,這可以是我們所說的普通意義的文件,當然Unix下任何設備、管道、FIFO等都是文件形式,全部包括在內,所以毫無疑問一個socket就是一個文件,socket句柄就是一個文件描述符。fd_set集合可以通過一些宏由人爲來操作,比如清空集合FD_ZERO(fd_set *),將一個給定的文件描述符加入集合之中FD_SET(int ,fd_set *),將一個給定的文件描述符從集合中刪除FD_CLR(int ,fd_set*),檢查集合中指定的文件描述符是否可以讀寫FD_ISSET(int ,fd_set* )。一會兒舉例說明。

第二,struct timeval是一個大家常用的結構,用來代表時間值,有兩個成員,一個是秒數,另一個是毫秒數。

具體解釋select的參數:

int maxfdp是一個整數值,是指集合中所有文件描述符的範圍,即所有文件描述符的最大值加1,不能錯!在Windows中這個參數的值無所謂,可以設置不正確。

fd_set *readfds是指向fd_set結構的指針,這個集合中應該包括文件描述符,我們是要監視這些文件描述符的讀變化的,即我們關心是否可以從這些文件中讀取數據了,如果這個集合中有一個文件可讀,select就會返回一個大於0的值,表示有文件可讀,如果沒有可讀的文件,則根據timeout參數再判斷是否超時,若超出timeout的時間,select返回0,若發生錯誤返回負值。可以傳入NULL值,表示不關心任何文件的讀變化。

fd_set *writefds是指向fd_set結構的指針,這個集合中應該包括文件描述符,我們是要監視這些文件描述符的寫變化的,即我們關心是否可以向這些文件中寫入數據了,如果這個集合中有一個文件可寫,select就會返回一個大於0的值,表示有文件可寫,如果沒有可寫的文件,則根據timeout參數再判斷是否超時,若超出timeout的時間,select返回0,若發生錯誤返回負值。可以傳入NULL值,表示不關心任何文件的寫變化。

fd_set *errorfds同上面兩個參數的意圖,用來監視文件錯誤異常。

struct timeval* timeout是select的超時時間,這個參數至關重要,它可以使select處於三種狀態,第一,若將NULL以形參傳入,即不傳入時間結構,就是將select置於阻塞狀態,一定等到監視文件描述符集合中某個文件描述符發生變化爲止;第二,若將時間值設爲0秒0毫秒,就變成一個純粹的非阻塞函數,不管文件描述符是否有變化,都立刻返回繼續執行,文件無變化返回0,有變化返回一個正值;第三,timeout的值大於0,這就是等待的超時時間,即select在timeout時間內阻塞,超時時間之內有事件到來就返回了,否則在超時後不管怎樣一定返回,返回值同上述。

返回值:

負值:select錯誤 正值:某些文件可讀寫或出錯 0:等待超時,沒有可讀寫或錯誤的文件

在有了select後可以寫出像樣的網絡程序來!舉個簡單的例子,就是從網絡上接受數據寫入一個文件中。

例子: 

main() 

{ 

    int sock; 

    FILE *fp; 

    struct fd_set fds; 

    struct timeval timeout={3,0}; //select等待3秒,3秒輪詢,要非阻塞就置0 

    char buffer[256]={0}; //256字節的接收緩衝區 

    /* 假定已經建立UDP連接,具體過程不寫,簡單,當然TCP也同理,主機ip和port都已經給定,要寫的文件已經打開 

    sock=socket(...); 

    bind(...); 

    fp=fopen(...); */ 

    while(1) 

   { 

        FD_ZERO(&fds); //每次循環都要清空集合,否則不能檢測描述符變化

        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錯誤,退出程序 

            case 0:break;  //再次輪詢

            default: 

                  if(FD_ISSET(sock,&fds)) //測試sock是否可讀,即是否網絡上有數據

                  { 

                        recvfrom(sock,buffer,256,.....);//接受網絡數據 

                        if(FD_ISSET(fp,&fds)) //測試文件是否可寫 

                            fwrite(fp,buffer...);//寫入文件 

                         buffer清空; 

                   }// end if break; 

          }// end switch 

     }//end while 

}//end main

參考資料: http://cuijinbird.blogchina.com/cuijinbird/1921117.html

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