Linux 网络编程中的select

Linux 网络编程中的select 头文件　　#include < sys/select.h>

　　#include 原型　　int select (int maxfdp1,fd_set *readset,fd_set *writeset,

　　fd_set *exceptset,const struct timeval * timeout); 参数　　参数一：为了保持与早期的Berkeley套接字兼容，一般忽略它，置为0.　

　　参数二：用于检查可读性，

　　参数三：用于检查可写性，

　　参数四：用于检查，

　　参数五：一个指向timeval结构的，用于决定select等待I/o的最长时间。如果为空将一直等待。timeval结构的定义：struct timeval{

　　long tv_sec; // seconds

　　long tv_usec; // microseconds

　　} 返回值　　>0：就绪描述字的正数目

　　-1：出错

　　0 ：超时 注意　　readset writeset exceptset指定我们要让内核测试读、写和异常条件的描述字。如果对某一个的条件不感兴趣，就可以把它设为NULL。如果三个指针都为NULL，我们就有了一个比sleep（）函数更为精确的定时器（sleep（）以秒为最小单位，这个以微妙为单位）。

　　select使用描述字集，典型地是一个整数，其中每个整数中的每一位对应一个描述字。假设使用32位整数，那么该数组的第一个元素对应于描述字0~31，第二个元素对应于描述字32~63，依此类推。所有的实现细节都与无关，它们隐藏在名为fd_set的和以下四个宏中：

　　void FD_ZERO (fd_set *et); // clear all bits in fdset

　　void FD_SET (int fd,fd_set *fdset); // turn on the bit for fd in fdset

　　void FD_CLR (int fd,fd_set *fdset); // turn off the bit for fd in fdset

　　int (int fd,fd_set *fdset); // is the bit for fd on in fdset 例子　　定义一个fd_set变量，然后打开描述字1.4.5对应的位：

　　fd_set fdset;

　　FD_ZERO (&fdset); // 如果不初始化，会导致不可预期的后果

　　FD_SET （1,&fdset);

　　FD_SET （4,&fdset);

　　FD_SET （5,&fdset);

　　int maxfdp1参数指定待测试的描述字个数，它的值是待测试的最大描述字加1。 应用　　Select在Socket编程中还是比较重要的，可是对于初学Socket的人来说都不太爱用Select写程序，他们只是习惯写诸如

　　connect、accept、recv或recvfrom这样的阻塞程序（所谓阻塞方式block，顾名思义，就是进程或是线程执行到这些函数时必须等

　　待某个事件的发生，如果事件没有发生，进程或线程就被阻塞，函数不能立即返回）。

　　可是使用Select就可以完成非阻塞（所谓非阻塞方式non-

　　block，就是进程或线程执行此函数时不必非要等待事件的发生，一旦执行肯定返回，以返回值的不同来反映函数的执行情况，如果事件发生则与阻塞方式相同，若事件没有发生则返回一个代码来告知事件未发生，而进程或线程继续执行，所以效率较高）方式工作的程序，它能够监视我们需要监视的的变化情况——读写或是异常。 详细介绍　　Select的函数格式（我所说的是Unix系统下的socket编程，和windows下的有区别，一会儿说明）：

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

　　先说明两个：

　　第一，struct fd_set可以理解为一个集合，这个集合中存放的是（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*）。一会儿举例说明。

　　第二，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，另一个是微妙数。

　　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是指向fd_set结构的，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同上面两个参数的意图，用来监视文件错误异常。

　　struct timeval *timeout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以传入，即不传入时间结构，就是将select置于，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，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。

　　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

　　在有了select后可以写出像样的网络程序来！举个简单的例子，就是从网络上接受数据写入一个文件中。

　　例子：

　　main()

　　{

　　int sock; int fd;

　　fd_set fds;

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

　　char buffer[256]={0}; //256字节的接收

　　/* 假定已经建立UDP连接，具体过程不写，简单，当然TCP也同理，主机ip和port都已经给定，要写的文件已经打开

　　sock=socket(...);

　　bind(...);

　　fp=fopen(...); */

　　while⑴

　　{

　　FD_ZERO(&fds); //每次循环都要清空集合，否则不能检测描述符变化

　　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错误，退出程序

　　case 0:break; //再次轮询

　　default:

　　if(FD_ISSET(sock,&fds)) //测试sock是否可读，即是否网络上有数据

　　{

　　recvfrom(sock,buffer,256,.....);//接受

　　if(FD_ISSET(fp,&fds)) //测试文件是否可写

　　fwrite(fp,buffer...);//写入文件

　　buffer清空；

　　}// end if break;

　　}// end switch

　　}//end while

　　}//end main select（）函数与Linux驱动程序的关系　　当用户调用select系统调用时，select系统调用会先调用poll_initwait(&table）；，然后调用驱动程序中 struct file_operations下的fop->poll函数，在这个函数里应该调用poll_wait（），将current加到某个等待队列（这里调用poll_wait（）），并检查是否有效，如果无效就调用schedule_timeout（）；去睡眠。事件发生后，schedule_timeout（）回来，，调用fop->poll（）；，检查到可以运行，就调用poll_freewait(&table）；从而完成select系统调用。重要的是fop->poll（）里面要检查是否就绪，如果是，要返回相应标志。