Linux下select函數的使用

一.Select 函數詳細介紹

    Select在Socket程式設計中還是比較重要的，可是對于初學Socket的人來說都不太愛用Select寫程式，他們隻是習慣寫諸如connect、 accept、recv或recvfrom這樣的阻塞程式（所謂阻塞方式block，顧名思義，就是程序或是線程執行到這些函數時必須等待某個事件的發 生，如果事件沒有發生，程序或線程就被阻塞，函數不能立即傳回）。 

    可是使用Select就可以完成非阻塞（所謂非阻塞方式non-block，就是程序或線程執行此函數時不必非要等待事件的發生，一旦執行肯定傳回，以返 回值的不同來反映函數的執行情況，如果事件發生則與阻塞方式相同，若事件沒有發生則傳回一個代碼來告知事件未發生，而程序或線程繼續執行，是以效率較高） 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： 

Select的函數格式(我所說的是Unix系統下的伯克利socket程式設計，和windows下的有差別，一會兒說明)： 

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

先說明兩個結構體： 

第一 .struct fd_set可以了解為一個集合，這個集合中存放的是檔案描述符(filedescriptor)，即檔案句柄，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，全部包括在内，是以毫無疑問一個socket就是一個檔案，socket句柄就是一個檔案描述符。 

fd_set集合可以通過一些宏由人為來操作，比如：

FD_ZERO(fd_set *); 清空集合

FD_SET(int, fd_set *); 将一個給定的檔案描述符加入集合之中

FD_CLR(int, fd_set*); 将一個給定的檔案描述符從集合中删除

檢查集合中指定的檔案描述符是否可以讀寫FD_ISSET(int ,fd_set* )。一會兒舉例說明。 

第二 .struct timeval 是一個大家常用的結構，用來代表時間值，有兩個成員，一個是秒數，另一個是毫秒。 具體解釋select的參數： 

int maxfdp：是一個整數值，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！在Windows中這個參數的值無所謂，可以設定不正确。 

fd_set* readfds：是指向fd_set結構的指針，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，如果這個集合中有一個檔案可讀，select就會傳回一個大于0的值，表示有檔案可讀，如果沒有可讀的檔案，則根據timeout參數再判斷 是否逾時，若超出timeout的時間，select傳回0，若發生錯誤傳回負值。可以傳入NULL值，表示不關心任何檔案的讀變化。 

fd_set* writefds：是指向fd_set結構的指針，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，如果這個集合中有一個檔案可寫，select就會傳回一個大于0的值，表示有檔案可寫，如果沒有可寫的檔案，則根據timeout參數再判 斷是否逾時，若超出timeout的時間，select傳回0，若發生錯誤傳回負值。可以傳入NULL值，表示不關心任何檔案的寫變化。 

fd_set * errorfds：同上面兩個參數的意圖，用來監視檔案錯誤異常。 

struct timeval* timeout：是select的逾時時間，這個參數至關重要，它可以使select處于三種狀态：

第一，若将NULL以形參傳入，即不傳入時間結構，就是将select置于阻塞狀态，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，若将時間值設為0秒0毫秒，就變成一個純粹的非阻塞函數，不管檔案描述符是否有變化，都立刻傳回繼續執行，檔案無變化傳回0，有變化傳回一個正值；

第三，timeout的值大于0，這就是等待的逾時時間，即select在timeout時間内阻塞，逾時時間之内有事件到來就傳回了，否則在逾時後不管怎樣一定傳回，傳回值同上述。 

第三.select 傳回值： 

負值：select錯誤 

正值：某些檔案可讀寫或出錯 

0：等待逾時，沒有可讀寫或錯誤的檔案 

在有了select後可以寫出像樣的網絡程式來！

舉個簡單的例子，就是從網絡上接受資料寫入一個檔案中。 

main()

{

int sock;

FILE *fp;

struct fd_set fds;

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

char buffer[256]={0}; //256位元組的接收緩沖區

/* 假定已經建立UDP連接配接，具體過程不寫，簡單，當然TCP也同理，主機ip和port都已經給定，要寫的檔案已經打開

sock=socket(...);

bind(...);

fp=fopen(...); */

while(1)

FD_ZERO(&fds); //每次循環都要清空集合，否則不能檢測描述符變化

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錯誤，退出程式

case 0:break; //再次輪詢

default:

if(FD_ISSET(sock,&fds)) //測試sock是否可讀，即是否網絡上有資料

recvfrom(sock,buffer,256,.....);//接受網絡資料

if(FD_ISSET(fp,&fds)) //測試檔案是否可寫

fwrite(fp,buffer...);//寫入檔案

buffer清空;

}// end if break;

}// end switch

}//end while

}//end main 

二.另一個例子： 

#include<sys/time.h> 

#include<sys/types.h> 

#include<unistd.h> 

定義函數 int select(int n,fd_set * readfds,fd_set * writefds,fd_set * exceptfds,struct timeval * timeout); 

函數說明 select()用來等待檔案描述詞狀态的改變。參數n代表最大的檔案描述詞加1，參數readfds、writefds 和exceptfds 稱為描述詞組，是用來回傳該描述詞的讀，寫或例外的狀況。底下的宏提供了處理這三種描述詞組的方式: 

FD_CLR(inr fd,fd_set* set)；用來清除描述詞組set中相關fd 的位

FD_ISSET(int fd,fd_set *set)；用來測試描述詞組set中相關fd 的位是否為真

FD_SET（int fd,fd_set*set）；用來設定描述詞組set中相關fd的位

FD_ZERO（fd_set *set）； 用來清除描述詞組set的全部位

參數 timeout為結構timeval，用來設定select()的等待時間，其結構定義如下

struct timeval

time_t tv_sec;

time_t tv_usec;

};

傳回值 如果參數timeout設為NULL則表示select（）沒有timeout。 

錯誤代碼 執行成功則傳回檔案描述詞狀态已改變的個數，如果傳回0代表在描述詞狀态改變前已超過timeout時間，當有錯誤發生時則傳回-1，錯誤原因存于errno，此時參數readfds，writefds，exceptfds和timeout的值變成不可預測。 

EBADF 檔案描述詞為無效的或該檔案已關閉 

EINTR 此調用被信号所中斷 

EINVAL 參數n 為負值。 

ENOMEM 核心記憶體不足 

範例 常見的程式片段: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環境下select的一個簡單用法

用來循環讀取鍵盤輸入

#i nclude <sys/time.h>

#i nclude <stdio.h>

#i nclude <sys/types.h>

#i nclude <sys/stat.h>

#i nclude <fcntl.h>

#i nclude <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);

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;

}

将例子程式作一修改，加上了time out,并且考慮了select得所有的情況：

#include <stdio.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <fcntl.h>

#include <assert.h>

timeout.tv_sec=5;

//select error when ret = -1

if (ret == -1)

perror("select error");

//data coming when ret>0

else if (ret)

//time out when ret = 0

else if (ret == 0)

printf("time out/n");