select 详解
Select的函數(shù)格式
int select(int maxfdp,fd_set *readfds,fd_set *writefds,fd_set *errorfds,struct timeval *timeout);?
先說(shuō)明兩個(gè)結(jié)構(gòu)體:?
第一,struct fd_set可以理解為一個(gè)集合,這個(gè)集合中存放的是文件描述符(file descriptor),即文件句柄,這可以是我們所說(shuō)的普通意義的文件,當(dāng)然Unix下任何設(shè)備、管道、FIFO等都是文件形式,全部包括在內(nèi),所以毫無(wú)疑問(wèn)一個(gè)socket就是一個(gè)文件,socket句柄就是一個(gè)文件描述符。fd_set集合可以通過(guò)一些宏由人為來(lái)操作,比如清空集合FD_ZERO(fd_set *),將一個(gè)給定的文件描述符加入集合之中FD_SET(int ,fd_set *),將一個(gè)給定的文件描述符從集合中刪除FD_CLR(int ,fd_set*),檢查集合中指定的文件描述符是否可以讀寫(xiě)FD_ISSET(int ,fd_set* )。一會(huì)兒舉例說(shuō)明。?
第二,struct timeval是一個(gè)大家常用的結(jié)構(gòu),用來(lái)代表時(shí)間值,有兩個(gè)成員,一個(gè)是秒數(shù),另一個(gè)是毫秒數(shù)。?
具體解釋select的參數(shù):?
int maxfdp是一個(gè)整數(shù)值,是指集合中所有文件描述符的范圍,即所有文件描述符的最大值加1,不能錯(cuò)!在Windows中這個(gè)參數(shù)的值無(wú)所謂,可以設(shè)置不正確。?
fd_set *readfds是指向fd_set結(jié)構(gòu)的指針,這個(gè)集合中應(yīng)該包括文件描述符,我們是要監(jiān)視這些文件描述符的讀變化的,即我們關(guān)心是否可以從這些文件中讀取數(shù)據(jù)了,如果這個(gè)集合中有一個(gè)文件可讀,select就會(huì)返回一個(gè)大于0的值,表示有文件可讀,如果沒(méi)有可讀的文件,則根據(jù)timeout參數(shù)再判斷是否超時(shí),若超出timeout的時(shí)間,select返回0,若發(fā)生錯(cuò)誤返回負(fù)值??梢詡魅隢ULL值,表示不關(guān)心任何文件的讀變化。?
fd_set *writefds是指向fd_set結(jié)構(gòu)的指針,這個(gè)集合中應(yīng)該包括文件描述符,我們是要監(jiān)視這些文件描述符的寫(xiě)變化的,即我們關(guān)心是否可以向這些文件中寫(xiě)入數(shù)據(jù)了,如果這個(gè)集合中有一個(gè)文件可寫(xiě),select就會(huì)返回一個(gè)大于0的值,表示有文件可寫(xiě),如果沒(méi)有可寫(xiě)的文件,則根據(jù)timeout參數(shù)再判斷是否超時(shí),若超出timeout的時(shí)間,select返回0,若發(fā)生錯(cuò)誤返回負(fù)值。可以傳入NULL值,表示不關(guān)心任何文件的寫(xiě)變化。?
fd_set *errorfds同上面兩個(gè)參數(shù)的意圖,用來(lái)監(jiān)視文件錯(cuò)誤異常。?
struct timeval* timeout是select的超時(shí)時(shí)間,這個(gè)參數(shù)至關(guān)重要,它可以使select處于三種狀態(tài),第一,若將NULL以形參傳入,即不傳入時(shí)間結(jié)構(gòu),就是將select置于阻塞狀態(tài),一定等到監(jiān)視文件描述符集合中某個(gè)文件描述符發(fā)生變化為止;第二,若將時(shí)間值設(shè)為0秒0毫秒,就變成一個(gè)純粹的非阻塞函數(shù),不管文件描述符是否有變化,都立刻返回繼續(xù)執(zhí)行,文件無(wú)變化返回0,有變化返回一個(gè)正值;第三,timeout的值大于0,這就是等待的超時(shí)時(shí)間,即select在timeout時(shí)間內(nèi)阻塞,超時(shí)時(shí)間之內(nèi)有事件到來(lái)就返回了,否則在超時(shí)后不管怎樣一定返回,返回值同上述。?
返回值:?
負(fù)值:select錯(cuò)誤 正值:某些文件可讀寫(xiě)或出錯(cuò) 0:等待超時(shí),沒(méi)有可讀寫(xiě)或錯(cuò)誤的文件?
在有了select后可以寫(xiě)出像樣的網(wǎng)絡(luò)程序來(lái)!舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子,就是從網(wǎng)絡(luò)上接受數(shù)據(jù)寫(xiě)入一個(gè)文件中。?
例子:?
Part 2:
select()的機(jī)制中提供一fd_set的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),實(shí)際上是一long類型的數(shù)組,?每一個(gè)數(shù)組元素都能與一打開(kāi)的文件句柄(不管是Socket句柄,還是其他文件或命名管道或設(shè)備句柄)建立聯(lián)系,建立聯(lián)系的工作由程序員完成當(dāng)調(diào)用select()時(shí),由內(nèi)核根據(jù)IO狀態(tài)修改fd_set的內(nèi)容,由此來(lái)通知執(zhí)行了select()的進(jìn)程哪一Socket或文件可讀,下面具體解釋:?#include <sys/types.h>?
#include <sys/times.h>?
#include <sys/select.h>?
int select(nfds, readfds, writefds, exceptfds, timeout)?
int nfds;?
fd_set *readfds, *writefds, *exceptfds;?
struct timeval *timeout;?
ndfs:select監(jiān)視的文件句柄數(shù),視進(jìn)程中打開(kāi)的文件數(shù)而定,一般設(shè)為呢要監(jiān)視各文件?
中的最大文件號(hào)加一。?
readfds:select監(jiān)視的可讀文件句柄集合。?
writefds: select監(jiān)視的可寫(xiě)文件句柄集合。?
exceptfds:select監(jiān)視的異常文件句柄集合。?
timeout:本次select()的超時(shí)結(jié)束時(shí)間
當(dāng)readfds或writefds中映象的文件可讀或可寫(xiě)或超時(shí),本次select()?就結(jié)束返回。程序員利用一組系統(tǒng)提供的宏在select()結(jié)束時(shí)便可判?斷哪一文件可讀或可寫(xiě)。對(duì)Socket編程特別有用的就是readfds。幾只相關(guān)的宏解釋如下:?
FD_ZERO(fd_set *fdset):清空f(shuō)dset與所有文件句柄的聯(lián)系。?
FD_SET(int fd, fd_set *fdset):建立文件句柄fd與fdset的聯(lián)系。?
FD_CLR(int fd, fd_set *fdset):清除文件句柄fd與fdset的聯(lián)系。?
FD_ISSET(int fd, fdset *fdset):檢查fdset聯(lián)系的文件句柄fd是否?可讀寫(xiě),>0表示可讀寫(xiě)。? (關(guān)于fd_set及相關(guān)宏的定義見(jiàn)/usr/include/sys/types.h)?
依然如上,因?yàn)榭蛻舴絪ocket請(qǐng)求連接時(shí),會(huì)發(fā)送連接請(qǐng)求報(bào)文,此時(shí)select()當(dāng)然會(huì)結(jié)束,FD_ISSET(sockfd)當(dāng)然大于零,因?yàn)橛袌?bào)文可讀嘛!至于這方面的應(yīng)用,主要在于服務(wù)方的父Socket,你若不喜歡主動(dòng)accept(),可改為如上機(jī)制來(lái)accept()。?
利用select()檢測(cè)對(duì)方Socket關(guān)閉的問(wèn)題,仍然是本地Socket有東東可讀,因?yàn)閷?duì)方Socket關(guān)閉時(shí),會(huì)發(fā)一個(gè)關(guān)閉連接通知報(bào)文,會(huì)馬上被select()檢測(cè)到的。關(guān)于TCP的連接(三次握手)和關(guān)閉(二次握手)機(jī)制,敬請(qǐng)參考有關(guān)TCP/IP的書(shū)籍。?
不知是什么原因,UNIX好象沒(méi)有提供通知進(jìn)程關(guān)于Socket或Pipe對(duì)方關(guān)閉的?信號(hào),也可能是cpu所知有限??傊?#xff0c;當(dāng)對(duì)方關(guān)閉,一執(zhí)行recv()或ad(),馬上回返回-1,此時(shí)全局變量errno的值是115,相應(yīng)的sys_errlist[errno]?為"Connect refused"(請(qǐng)參考/usr/include/sys/errno.h)。所以,在上篇的for(;;)...select()程序塊中,當(dāng)有東西可讀時(shí),一定要檢查recv()或read()的返回值,返回-1時(shí)要作出關(guān)斷本地Socket的處理,否則select()會(huì)一直認(rèn)為有東西讀,其結(jié)果曾幾令cpu傷心欲斷針腳。不信你可以試試:不檢查recv()返回結(jié)果,且將收到的東東(實(shí)際沒(méi)收到)寫(xiě)至標(biāo)準(zhǔn)輸出.在有名管道的編程中也有類似問(wèn)題出現(xiàn)。具體處理詳見(jiàn)拙作:發(fā)布一個(gè)有用的Socket客戶方原碼。?
至于主動(dòng)寫(xiě)Socket時(shí)對(duì)方突然關(guān)閉的處理則可以簡(jiǎn)單地捕捉信號(hào)SIGPIPE并作出相應(yīng)關(guān)斷本地Socket等等的處理。SIGPIPE的解釋是:寫(xiě)入無(wú)讀者方的管道。在此不作贅述,請(qǐng)?jiān)攎an signal。?
總結(jié)
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