Linux下select函數的使用
一.Select 函數詳細介紹
Select在Socket編程中還是比較重要的，可是對于初學Socket的人來說都不太愛用Select寫程序，他們只是習慣寫諸如connect、 accept、recv或recvfrom這樣的阻塞程序（所謂阻塞方式block，顧名思義，就是進程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，進程或線程就被阻塞，函數不能立即返回）。
可是使用Select就可以完成非阻塞（所謂非阻塞方式non-block，就是進程或線程執行此函數時不必非要等待事件的發生，一旦執行肯定返回，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，若事件沒有發生則返回一個代碼來告知事件未發生，而進程或線程繼續執行，所以效率較高） 方式工作的程序，它能夠監視我們需要監視的文件描述符的變化情況--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編程，和windows下的有區別，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可以理解為一個集合，這個集合中存放的是文件描述符(filedescriptor)，即文件句柄，這可以是我們所說的普通意義的文件，當然 Unix下任何設備、管道、FIFO等都是文件形式，全部包括在內，所以毫無疑問一個socket就是一個文件，socket句柄就是一個文件描述符。
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 *); 將一個給定的文件描述符加入集合之中
FD_CLR(int, fd_set*); 將一個給定的文件描述符從集合中刪除
檢查集合中指定的文件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！在Windows中這個參數的值無所謂，可以設置不正確。
fd_set* readfds：是指向fd_set結構的指針，這個集合中應該包括文件描述符，我們是要監視這些文件描述符的讀變化的，即我們關心是否可以從這些文件中 讀取數據了，如果這個集合中有一個文件可讀，select就會返回一個大于0的值，表示有文件可讀，如果沒有可讀的文件，則根據timeout參數再判斷 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，表示不關心任何文件的讀變化。
fd_set* writefds：是指向fd_set結構的指針，這個集合中應該包括文件描述符，我們是要監視這些文件描述符的寫變化的，即我們關心是否可以向這些文件 中寫入數據了，如果這個集合中有一個文件可寫，select就會返回一個大于0的值，表示有文件可寫，如果沒有可寫的文件，則根據timeout參數再判 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，表示不關心任何文件的寫變化。
fd_set * errorfds：同上面兩個參數的意圖，用來監視文件錯誤異常。
struct timeval* timeout：是select的超時時間，這個參數至關重要，它可以使select處于三種狀態：
第一，若將NULL以形參傳入，即不傳入時間結構，就是將select置于阻塞狀態，一定等到監視文件描述符集合中某個文件描述符發生變化為止；
第二，若將時間值設為0秒0毫秒，就變成一個純粹的非阻塞函數，不管文件描述符是否有變化，都立刻返回繼續執行，文件無變化返回0，有變化返回一個正值；
第三，timeout的值大于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，否則在超時后不管怎樣一定返回，返回值同上述。
第三.select 返回值：
負值：select錯誤
正值：某些文件可讀寫或出錯
0：等待超時，沒有可讀寫或錯誤的文件
在有了select后可以寫出像樣的網絡程序來！
舉個簡單的例子，就是從網絡上接受數據寫入一個文件中。
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字節的接收緩沖區
/* 假定已經建立UDP連接，具體過程不寫，簡單，當然TCP也同理，主機ip和port都已經給定，要寫的文件已經打開
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，退出程序
case 0:break; //再次輪詢
default:
if(FD_ISSET(sock,&fds)) //測試sock是否可讀，即是否網絡上有數據
{
recvfrom(sock,buffer,256,.....);//接受網絡數據
if(FD_ISSET(fp,&fds)) //測試文件是否可寫
fwrite(fp,buffer...);//寫入文件
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()用來等待文件描述詞狀態的改變。參數n代表最大的文件描述詞加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）；用來設置描述詞組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，用來設置select()的等待時間，其結構定義如下
struct timeval
{
time_t tv_sec;
time_t tv_usec;
};
返回值 如果參數timeout設為NULL則表示select（）沒有timeout。
錯誤代碼 執行成功則返回文件描述詞狀態已改變的個數，如果返回0代表在描述詞狀態改變前已超過timeout時間，當有錯誤發生時則返回-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 文件描述詞為無效的或該文件已關閉
EINTR 此調用被信號所中斷
EINVAL 參數n 為負值。
ENOMEM 核心內存不足
范例 常見的程序片段: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);
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;
}
}
}
將例子程序作一修改，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>
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=5;
timeout.tv_usec=0;
FD_ZERO(&readfd);
FD_SET(keyboard,&readfd);
ret=select(keyboard+1,&readfd,NULL,NULL,&timeout);
//select error when ret = -1
if (ret == -1)
perror("select error");
//data coming when ret>0
else if (ret)
{
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;
}
}
//time out when ret = 0
else if (ret == 0)
printf("time out/n");
}
}