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我的朋友

分类: LINUX

2008-04-01 15:59:14

select函数的C API版本是这样的:

int  select( int width,//最大句柄数加1

                    fd_set   *read_fds,//监视的可读文件句柄集合。

                   fd_set   *write_fds,//监视的可写文件句柄集合。

                   fd_set *excepr_fds,//监视的异常文件句柄集合。

                    struct   timeval *timeout);本次select()的超时结束时间。(见/usr/sys/select.h, 可精确至百万分之一秒!)      

select函数的作用:

select()的机制中提供一fd_set的数据结构,实际上是一long类型的数组, 
每一个数组元素都能与一打开的文件句柄(不管是Socket句柄,还是其他 
文件或命名管道或设备句柄)建立联系,建立联系的工作由程序员完成, 
当调用select()时,由内核根据IO状态修改fd_set的内容,由此来通知执 
行了select()的进程哪一Socket或文件可读。

当readfds或writefds中映象的文件可读或可写或超时,本次select() 
就结束返回。程序员利用一组系统提供的宏在select()结束时便可判 
断哪一文件可读或可写。对Socket编程特别有用的就是readfds。 

下面是一组宏:

FD_ISSET(int fd, fd_set *set);//检查fdset联系的文件句柄fd是否可读写,>0表示可读写。

FD_SET(int fd, fd_set *set);//建立某个文件句柄fd与fdset的联系。

FD_CLR(int fd, fd_set *set);//清除某个文件句柄fd与fdset的联系。

FD_ZERO(fd_set *set);//清空fdset与所有文件句柄的联系。

(关于fd_set及相关宏的定义见/usr/include/sys/types.h)

返回值:

如果函数超时,未发现有套接字活动的,返回0;
函数执行错误,返回-1;
如果有套接字活动,返回套接字的数量;

  有时,select()也被用来当作延时函数使用。sleep()延时会释放cpu,用select的话,可以在占用cpu的情况下延时。

select()函数主要用于查询“文件”的“状态”。

select()的机制中提供一fd_set的数据结构,实际上是一long类型的数组, 每一个数组元素都能与一打开的文件句柄建立联系(不管是Socket句柄,还是其他 文件或命名管道或设备句柄)。
当调用select()时,由内核根据IO状态修改fd_set的内容,由此来通知执 行了select()的进程哪一Socket或文件可读。

select()函数作为I/O复用时,如果其超时值设为0,则立即返回,即处于 polling模式,程序对select进行"轮询",一般认为这样会对性能有影响,请问,会有什么样的影响?我做了试验,我把超时值设为1秒,我发现这 两种情况下程序的速度没什么变化,那么到底超时值为0对程序会有什么样的影响?为什么设定一个超时值就可以避免对CPU时间的浪费呢?谢谢!

如果你的进程不停的接到数据,当然就看不出区别了。都马上返回

如果不忙的话,你不停的轮询一直占用cpu。而设置超时,在等待的时候,
进程阻塞,cpu资源就可以空闲给其它的进程用了。

select如果处于轮询状态,就相当于不停的在问“有数据了吗?”,你的程序可是要靠cpu来运行的;而处于阻塞状态的时候,就相当于睡觉,有数据的时候,其它“人”会告诉它“喂,数据来了,快处理吧”,你的select就返回了,ok?


虽然这个函数有点奇怪,但是他很有用。假设这样的情况:你是个服务器,你一边在不停地 从连接上读数据,一边在侦听连接上的信息。

没问题,你可能会说,不就是一个 accept() 和两个 recv() 吗? 这么容易 吗,朋友? 如果你在调用 accept() 的时候阻塞呢? 你怎么能够同时接受 recv() 数据? "用非阻塞的套接口啊!" 不行!你不想耗尽所有的 CPU,不是吗? 那么,该如何是好?

select() 让你可以同时监视多个套接口。如果你想知道的话,那么他就会告诉你哪个套接口准备读,哪个又 准备好了写,哪个套接口又发生了例外 (exception)。

闲话少说,下面是 select()

       #include  
#include
#include

int select(int numfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,
fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);

这个函数监视一系列文件描述符,特别是 readfdswritefdsexceptfds。如果你想知道你是否能够从标准输入和套接口描述符 sockfd 读 入数据,你只要将文件描述符 0sockfd 加入到集合 readfds 中。 参数 numfds 应该等于最高的文件描述符的值加1。在这个例子中,你应该设置该值 为 sockfd+1。因为他一定大于标准输入的文件描述符 (0)。

当函数 select() 返回的时候,readfds 的值修改为反映你选择的哪个文件 描述符可以读。你可以用下面讲到的宏 FD_ISSET() 来测试。

在我们继续下去之前,让我来讲讲如何对这些集合进行操作。每个集合类型都是 fd_set。 下面有一些宏来对这个类型进行操作:

  • FD_ZERO(fd_set *set) - clears a file descriptor set
  • FD_SET(int fd, fd_set *set) - adds fd to the set
  • FD_CLR(int fd, fd_set *set) - removes fd from the set
  • FD_ISSET(int fd, fd_set *set) - tests to see if fd is in the set

最后,是有点古怪的数据结构 struct timeval。有时你可不想 永远等待别人发送数据过来。也许什么事情都没有发生的时候你也想每隔96秒在终端 上打印字符串 "Still Going..."。这个数据结构允许你设定一个时间,如果时间到了, 而 select() 还没有找到一个准备好的文件描述符,他将返回让你继续处理。

数据结构 struct timeval 是这样的:

    struct timeval {
int tv_sec; /* seconds */
int tv_usec; /* microseconds */
};
只要将 tv_sec 设置为你要等待的秒数,将 tv_usec 设置为你要等待 的微秒数就可以了。是的,是微秒而不是毫秒。1,000微秒等于1豪秒,1,000毫秒等于1秒。 也就是说,1秒等于1,000,000微秒。为什么用符号 "usec" 呢? 字母 "u" 很象希腊字母 Mu, 而 Mu 表示 "微" 的意思。当然,函数返回的时候 timeout 可能是剩余的 时间,之所以是可能,是因为他依赖于你的 Unix 操作系统。

哈!我们现在有一个微秒级的定时器!不要计算了,标准的 Unix 系统的时间片是100毫秒,所以 无论你如何设置你的数据结构 struct timeval,你都要等待那么长的 时间。

还有一些有趣的事情:如果你设置数据结构 struct timeval 中的 数据为 0select() 将立即超时,这样就可以有效地轮询集合中的 所有的文件描述符。如果你将参数 timeout 赋值为 NULL,那么将永远不会发生 超时,即一直等到第一个文件描述符就绪。最后,如果你不是很关心等待多长时间,那么 就把他赋为 NULL 吧。

下面的代码演示了在标准输入上等待 2.5 秒:

       #include  
#include
#include

#define STDIN 0 /* file descriptor for standard input */

main()
{
struct timeval tv;
fd_set readfds;

tv.tv_sec = 2;
tv.tv_usec = 500000;

FD_ZERO(&readfds);
FD_SET(STDIN, &readfds);

/* don't care about writefds and exceptfds: */
select(STDIN+1, &readfds, NULL, NULL, &tv);

if (FD_ISSET(STDIN, &readfds))
printf("A key was pressed!\n");
else
printf("Timed out.\n");
}
如果你是在一个 line buffered 终端上,那么你敲的键应该是回车 (RETURN),否则无论如何 他都会超时。

现在,你可能回认为这就是在数据报套接口上等待数据的方式--你是对的:他可能是。 有些 Unix 系统可以按这种方式,而另外一些则不能。你在尝试以前可能要先看看本系统 的 man page 了。

最后一件关于 select() 的事情:如果你有一个正在侦听 (listen()) 的套接口,你可以通过将该套接口的文件描述符加入到 readfds 集合中来看 是否有新的连接。

这就是我关于函数 select() 要讲的所有的东西。


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