Linux网络编程一步一步学-select详解

关键词： Linux    socket    select    异步通讯 多路复用                                              

select系统调用是用来让我们的程序监视多个文件描述符(file descriptor)的状态变化的。程序会停在select这里等待，直到被监视的文件描述符有某一个或多个发生了状态改变。

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 */
         };
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描述符的集合，第一个rdfds是用来保存这样的描述符的：当描述符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是指有描述符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，即描述符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描述符发来了紧急数据。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描述符 */
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); /* 把要检测的描述符socket加入到集合里 */
tv.tv_sec = 1;
tv.tv_usec = 500000; /* 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里的描述符是否有可读信息 */
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描述符的数目，由于我们只监视了socket这一个描述符，所以这里一定ret=1，如果同时有多个描述符发生变化返回的就是描述符的总和了 */
    /* 这里我们就应该从socket这个描述符里读取数据了，因为select函数已经告诉我们这个描述符里有数据可读 */
    if(FD_ISSET(socket, &rdfds)) { /* 先判断一下socket这外被监视的描述符是否真的变成可读的了 */
        /* 读取socket描述符里的数据 */
        recv(...);
    }
}
注意select函数的第一个参数，是所有加入集合的描述符值的最大那个值还要加1。比如我们创建了3个描述符：

int sa, sb, sc;
sa = socket(...); /* 分别创建3个描述符并连接到服务器上 */
connect(sa,...);
sb = socket(...);
connect(sb,...);
sc = socket(...);
connect(sc,...);

FD_SET(sa, &rdfds);/* 分别把3个描述符加入读监视集合里去 */
FD_SET(sb, &rdfds);
FD_SET(sc, &rdfds);
在使用select函数之前，一定要找到3个描述符中的最大值是哪个，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;
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 */
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这个描述符放到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);
}



select中需要几个fd_set结构的参数，用来指定你所关心的socket。  
下面四个宏被定义用来使操作fd_set结构更简单：  
FD_CLR(s,   *set)    
从fd_set结构：set中删掉s指明的套接字    
FD_ISSET(s,   *set)    
判断套接字s是否在set中，返回非0则证明s在set中。反之不在。
这是判断socket是否有数据可读/可写用的，或者说相应的文件描述符的状态是否更改。
FD_SET(s,   *set)    
把套接字s加入到set中  
FD_ZERO(*set)    
初始化set,全置0     



见：