[实践过]Linux中select函数学习及实例笔记

jackxiang 2010-8-14 19:43

Linux中select函数学习及实例笔记
http://blog.chinaunix.net/u3/104447/showart_2150356.html

http://hi.baidu.com/wind_stay/blog/item/3f803a35849cd4bdd0a2d38b.html

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;

}

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 */

};

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微秒 */

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(...);

}

}

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);

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;

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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select（I/O多工机制）
表头文件

#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<unistd.h>

定义函数 int select(int n,fd_set * readfds,fd_set * writefds,fd_set * exceptfds,struct timeval * timeout);

函数说明 select()用来等待文件描述词状态的改变。参数n代表最大的文件描述词加1，参数readfds、writefds 和exceptfds 称为描述词组，是用来回传该描述词的读，写或例外的状况。底下的宏提供了处理这三种描述词组的方式:
FD_CLR(inr fd,fd_set* set)；用来清除描述词组set中相关fd 的位
FD_ISSET(int fd,fd_set *set)；用来测试描述词组set中相关fd 的位是否为真
FD_SET（int fd,fd_set*set）；用来设置描述词组set中相关fd的位
FD_ZERO（fd_set *set）；用来清除描述词组set的全部位

参数 timeout为结构timeval，用来设置select()的等待时间，其结构定义如下

struct timeval
{
time_t tv_sec;
time_t tv_usec;
};

返回值如果参数timeout设为NULL则表示select（）没有timeout。

错误代码执行成功则返回文件描述词状态已改变的个数，如果返回0代表在描述词状态改变前已超过timeout时间，当有错误发生时则返回-1，错误原因存于errno，此时参数readfds，writefds，exceptfds和timeout的值变成不可预测。
EBADF 文件描述词为无效的或该文件已关闭
EINTR 此调用被信号所中断
EINVAL 参数n 为负值。
ENOMEM 核心内存不足

范例常见的程序片段:fs_set readset；

FD_ZERO(&readset);
FD_SET(fd,&readset);
select(fd+1,&readset,NULL,NULL,NULL);
if(FD_ISSET(fd,readset){……}

下面是linux环境下select的一个简单用法

#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<unistd.h>

#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>

#include <assert.h>

int main ()
{
int keyboard;
int ret,i;
char c;
fd_set readfd;
struct timeval timeout;
keyboard = open("/dev/tty",O_RDONLY | O_NONBLOCK);
assert(keyboard>0);
while(1)
{
timeout.tv_sec=1;
timeout.tv_usec=0;
FD_ZERO(&readfd);
FD_SET(keyboard,&readfd);
ret=select(keyboard+1,&readfd,NULL,NULL,&timeout);
if(FD_ISSET(keyboard,&readfd))
{
i=read(keyboard,&c,1);
if('\n'==c)
continue;
printf("hehethe input is %c\n",c);

if ('q'==c)
break;
}
}
}

用来循环读取键盘输入

[~/c++]# ./a.out
jackxiang
hehethe input is j
hehethe input is a
hehethe input is c
hehethe input is k
hehethe input is x
hehethe input is i
hehethe input is a
hehethe input is n
hehethe input is g

man assert

SYNOPSIS
#include <assert.h>

最后编辑： jackxiang 编辑于2010-8-17 14:27

非诚勿扰里面的VCR的全称是什么?