select函式詳解及例項分析

2021-06-22 02:48:10 字數 4320 閱讀 6341

select函式在socket程式設計中還是比較重要的,可是對於初學socket的人來說都不太愛用select寫程式,他們只是習慣寫諸如connect、 accept、recv或recvfrom這樣的阻塞程式(所謂阻塞方式block,顧名思義,就是程序或是執行緒執行到這些函式時必須等待某個事件的發生,如果事件沒有發生,程序或執行緒就被阻塞,函式不能立即返回)。可是使用select就可以完成非阻塞(所謂非阻塞方式non-block,就是程序或執行緒執行此函式時不必非要等待事件的發生,一旦執行肯定返回,以返回值的不同來反映函式的執**況,如果事件發生則與阻塞方式相同,若事件沒有發生則返回乙個**來告知事件未發生,而程序或執行緒繼續執行,所以效率較高)方式工作的程式,它能夠監視我們需要監視的檔案描述符的變化情況——讀寫或是異常。下面詳細介紹一下!

先說明兩個結構體:

1、select機制中提供了乙個資料結構 struct fd_set ,可以理解為乙個集合,實際上是乙個位圖,每乙個特定為來標誌相應大小檔案描述符,這個集合中存放的是檔案描述符(file descriptor),即檔案控制代碼(也就是點陣圖上的每一位都能與乙個開啟的檔案控制代碼(檔案描述符)建立聯絡,這個工作由程式設計師來完成),這可以是我們所說的普通意義的檔案,當然unix下任何裝置、管道、fifo等都是檔案形式,全部包括在內,所以毫無疑問乙個socket就是乙個檔案,socket控制代碼就是乙個檔案描述符。fd_set集合可以通過一些巨集由人為來操作,程式設計師通過操作4類巨集,來完成最fd_set的操作:

(1)、fd_zero(fd_set *)  清空乙個檔案描述符集合;

(2)、fd_set(int ,fd_set *)將乙個檔案描述符新增到乙個指定的檔案描述符集合中;

(3)、fd_clr(int ,fd_set*)       將乙個給定的檔案描述符從集合中刪除;

(4)、fd_isset(int ,fd_set* )檢查集合中指定的檔案描述符是否可以讀寫。

深入的理解select模型的關鍵點在於理解fd_set,為了說明方便,我們取fd_set長度為1個位元組,fd_set中的每乙個bit可以對應乙個檔案描述符fd。則1位元組長的fd_set最大可以對應8個fd。

(1)執行fd_set set;fd_zero(&set);則set用位表示為 0000,0000 。

(2)若fd = 5 ,則執行 fd_set(fd,&set)後,set變為 0001,0000 (第5位置為1)

(3)若再加入fd=2 ,fd=1,則set變為 0001.0011

(4)執行select(6,&set,0,0,0)阻塞等待

(5)若fd=1,fd=2上都發生可讀事件,則select返回,此時set變為0000,0011。沒有可讀事件發生時 fd = 5 被清空。

2、struct timeval,乙個大家常用的結構,用來代表時間值,有兩個成員,乙個是秒數,另乙個是毫秒數。

[cpp]view plain

copy

print?

struct timeval 

struct timeval

;

這個結構體的精度可以精確至百萬分之1秒。

接下來介紹select函式,函式格式為:

[cpp]view plain

copy

print?

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

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

具體解釋select的引數:

(1)int maxfdp是乙個整數值,是指集合中所有檔案描述符的範圍,即所有檔案描述符的最大值加1,不能錯。

說明:對於這個原理的解釋可以看上邊fd_set的詳細解釋,fd_set是以位圖的形式來儲存這些檔案描述符。maxfdp也就是定義了點陣圖中有效的位的個數。(2

)fd_set *readfds是指向fd_set結構的指標,這個集合中應該包括檔案描述符,我們是要監視這些檔案描述符的讀變化的,即我們關心是否可以從這些檔案中讀取資料了,如果這個集合中有乙個檔案可讀,select就會返回乙個大於0的值,表示有檔案可讀;如果沒有可讀的檔案,則根據timeout引數再判斷是否超時,若超出timeout的時間,select返回0,若發生錯誤返回負值。可以傳入null值,表示不關心任何檔案的讀變化。

(3)fd_set *writefds是指向fd_set結構的指標,這個集合中應該包括檔案描述符,我們是要監視這些檔案描述符的寫變化的,即我們關心是否可以向這些檔案中寫入資料了,如果這個集合中有乙個檔案可寫,select就會返回乙個大於0的值,表示有檔案可寫,如果沒有可寫的檔案,則根據timeout引數再判斷是否超時,若超出timeout的時間,select返回0,若發生錯誤返回負值。可以傳入null值,表示不關心任何檔案的寫變化。

(4)fd_set *errorfds同上面兩個引數的意圖,用來監視檔案錯誤異常檔案。

(5)struct timeval* timeout是select的超時時間,這個引數至關重要,它可以使select處於三種狀態,第一,若將null以形參傳入,即不傳入時間結構,就是將select置於阻塞狀態,一定等到監視檔案描述符集合中某個檔案描述符發生變化為止;第二,若將時間值設為0秒0毫秒,就變成乙個純粹的非阻塞函式,不管檔案描述符是否有變化,都立刻返回繼續執行,檔案無變化返回0,有變化返回乙個正值;第三,timeout的值大於0,這就是等待的超時時間,即 select在timeout時間內阻塞,超時時間之內有事件到來就返回了,否則在超時後不管怎樣一定返回,返回值同上述。

說明:函式返回:

(1)當監視的相應的檔案描述符集中滿足條件時,比如說讀檔案描述符集中有資料到來時,核心(i/o)根據狀態修改檔案描述符集,並返回乙個大於0 的數。

(2)當沒有滿足條件的檔案描述符,且設定的timeval 監控時間超時時,select函式會返回乙個為0的值。

(3)當select返回負值時,發生錯誤。

select函式的一些參考解析:

select函式與pselect函式的區別參考:

pselect函式是乙個 防止訊號干擾的增強型 select函式

select()函式例項分析:

(1)在有了select後,可以寫出像樣的網路程式來!舉個簡單的例子,就是從網路上接受資料寫入乙個檔案中。

[cpp]view plain

copy

print?

int main() 

; //select等待3秒,3秒輪詢,要非阻塞就置0

char buffer[256]=; //256位元組的接收緩衝區

/* 假定已經建立udp連線,具體過程不寫,簡單,當然tcp也同理,主機ip和port都已經給定,要寫的檔案已經開啟

sock=socket(...);

bind(...);

fp=fopen(...); */

while(1) 

// end if break;

}// end switch

}//end while

}//end main

int main()

; //select等待3秒,3秒輪詢,要非阻塞就置0

char buffer[256]=; //256位元組的接收緩衝區

/* 假定已經建立udp連線,具體過程不寫,簡單,當然tcp也同理,主機ip和port都已經給定,要寫的檔案已經開啟

sock=socket(...);

bind(...);

fp=fopen(...); */

while(1)

// end if break;

}// end switch

}//end while

}//end main

(2)linux下監控鍵盤上是否有資料到來?

[cpp]view plain

copy

print?

#include

#include

#include

#include

#include

#include

int main () 

else

//超時情況

}  } 

select函式詳解及例項分析

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