select函数详解

2024-06-20 02:06| 来源: 网络整理| 查看: 265

select函数的功能和调用顺序

使用select函数可以完成非阻塞方式工作的程序，它能够监视我们需要监视的文件描述符的变化情况——读写或是异常。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。 select函数用来统一监视多个文件描述符的： 1、是否存在套接字接收数据？ 2、无需阻塞传输数据的套接字有哪些? 3、哪些套接字发生了异常？

select函数调用过程：这里写图片描述由上图知，调用select函数需要一些准备工作，调用后还需要查看结果。

设置文件描述符

select可以同时监视多个文件描述符（套接字）。此时需要先将文件描述符集中到一起。集中时也要按照监视项（接收，传输，异常）进行区分，即按照上述3种监视项分成三类。使用fd_set数组变量执行此项操作，该数组是存有0和1的位数组。这里写图片描述数组是从下标0开始，最左端的位表示文件描述符0。如果该位值为1，则表示该文件描述符是监视对象。图上显然监视对象为fd1和fd3。

“是否应当通过文件描述符的数字直接将值注册到fd_set变量？” 当然不是！操作fd_set的值由如下宏来完成：

FD_ZERO(fd_set* fdset)：将fd_set变量的所有位初始化为0。 FD_SET（int fd, fd_set* fdset）：在参数fd_set指向的变量中注册文件描述符fd的信息。 FD_CLR(int fd, fd_set* fdset)：参数fd_set指向的变量中清除文件描述符fd的信息。 FD_ISSET(int fd, fd_set* fdset)：若参数fd_set指向的变量中包含文件描述符fd的信息，则返回真。这里写图片描述

设置监视范围及超时

select函数：

#include #include int select(int maxfd, fd_set* readset, fd_set* writeset, fd_set* exceptset, const struct timeval* timeout);

select函数共有5个参数，其中参数和返回值： maxfd：监视对象文件描述符数量。 readset：将所有关注“是否存在待读取数据”的文件描述符注册到fd_set变量，并传递其地址值。 writeset：将所有关注“是否可传输无阻塞数据”的文件描述符注册到fd_set变量，并传递其地址值。 exceptset：将所有关注“是否发生异常”的文件描述符注册到fd_set变量，并传递其地址值。 timeout：调用select后，为防止陷入无限阻塞状态，传递超时信息。返回值：错误返回-1，超时返回0。当关注的事件返回时，返回大于0的值，该值是发生事件的文件描述符数。

select函数用来验证3种监视项的变化情况。根据监视项声明3个fd_set变量，分别向其注册文件描述符信息，并把变量的地址传递到函数的第二到第四个参数。但是，在调用select函数前需要决定2件事： “文件描述符的监视范围是？” “如何设定select函数的超时时间？”

第一，文件描述符的监视范围与第一个参数有关。实际上，select函数要求通过第一个参数传递监视对象文件描述符的数量。因此，需要得到注册在fd_set变量中的文件描述符数。但每次新建文件描述符时，其值都会增1，故只需将最大的文件描述符值加1再传递到select函数即可。（加1是因为文件描述符的值从0开始）第二，超时时间与最后一个参数有关。其中timeval结构体如下：

struct timeval { long tv_sec; long tv_usec; };

本来select函数只有在监视文件描述符发生变化时才返回，未发生变化会进入阻塞状态。指定超时时间就是为了防止这种情况发生。将上述结构体填入时间值，然后将结构体地址值传给select函数的最后一个参数，此时，即使文件描述符中未发生变化，只要过了指定时间，也可以从函数返回。不过这种情况下，select函数返回0。不想设置超时最后一个参数只需要传递NULL。

调用select函数后查看结果

如果select返回值大于0，说明文件描述符发生了变化。

关于文件描述符变化：文件描述符变化是指监视的文件描述符中发生了相应的监视事件。例如通过select的第二个参数传递的集合中存在需要读取数据的描述符时，就意味着文件描述符发生变化。

怎样获知哪些文件描述符发生了变化？向select函数的第二到第四个参数传递的fd_set变量中将产生变化，如下图：这里写图片描述 select函数调用完成后，向其传递的fd_set变量中将发生变化。原来为1的所有位均变为0，但发生变化的文件描述符对应位除外。因此，可以认为值为1的位置上的文件描述符发生了变化。

select函数调用实例 #include #include #include #include #define BUF_SIZE 30 int main(int argc, char* argv[]) { fd_set reads,temps; int result, str_len; char buf[BUF_SIZE]; struct timeval timeout; FD_ZERO(&reads); FD_SET(0, &reads);//监视文件描述符0的变化, 即标准输入的变化 /*超时不能在此设置！因为调用select后，结构体timeval的成员tv_sec和tv_usec的值将被替换为超时前剩余时间. 调用select函数前，每次都需要初始化timeval结构体变量. timeout.tv_sec = 5; timeout.tv_usec = 5000;*/ while(1) { /*将准备好的fd_set变量reads的内容复制到temps变量，因为调用select函数后，除了发生变化的fd对应位外，剩下的所有位都将初始化为0，为了记住初始值，必须经过这种复制过程。*/ temps = reads; //设置超时 timeout.tv_sec = 5; timeout.tv_usec = 0; //调用select函数. 若有控制台输入数据，则返回大于0的整数，如果没有输入数据而引发超时，返回0. result = select(1, &temps, 0, 0, &timeout); if(result == -1) { perror("select() error"); break; } else if(result == 0) { puts("timeout"); } else { //读取数据并输出 if(FD_ISSET(0, &temps)) { str_len = read(0, buf, BUF_SIZE); buf[str_len] = 0; printf("message from console: %s", buf); } } } return 0; }

程序运行结果：

nihao message from console: nihao goodbye message from console: goodbye timeout timeout

转载自： https://blog.csdn.net/y396397735/article/details/55004775

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