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select (Unix)

select是用於I/O多路轉接的一個系統呼叫函數。

在C程式中，該系統呼叫在 sys/select.h 或 unistd.h 中聲明，語法如下： 

int select(int nfds, fd_set* readfds, fd_set* writefds, fd_set* errorfds, struct timeval* timeout);
參數 描述
nfds sets的檔案描述子的最大值
readfds fd_set 類型，包含了需要檢查是否可讀的描述符，輸出時表示哪些描述符可讀。可為 NULL。
writefds fd_set 類型，包含了需要檢查是否可寫的描述符，輸出時表示哪些描述符可寫。可為 NULL。
errorfds fd_set 類型，包含了需要檢查是否出錯的描述符，輸出時表示哪些描述符出錯。可為 NULL。
timeout struct timeval 類型的結構體，表示等待檢查完成的最長時間。

為了維護fd_set類型的參數，會使用下面四個宏：FD_SET(), FD_CLR(), FD_ZERO() 和 FD_ISSET()。

返回值： 

      这个函数将返回描述符集的个数， 如果超时返回为0，错误则返回-1。

參看：

  • select(2)
  • poll(2)

select與epoll的區別

epoll select
概述 epoll是個模組，由三個系統呼叫組成，內核中由用檔案系統實現 select是個系統呼叫
結構體定義 
typedef union epoll_data {
  void *ptr;
  int fd;
  __uint32_t u32;
  __uint64_t u64;
} epoll_data_t;

struct epoll_event { 
  __uint32_t events; // epoll 监听的事件类型
  epoll_data_t data; /* User data variable */
};

struct timeval{
  long tv_sec;//second
  long tv_usec;//minisecond
}

typedef struct fd_set {
  u_int fd_count;
  int fd_array[FD_SETSIZE];
} //fd_array可SIZE*8个socket
可用的事件

EPOLLIN ：表示對應的檔案描述子可以讀；
EPOLLOUT：表示對應的檔案描述子可以寫；
EPOLLPRI： 表示對應的檔案描述子有緊急的數據可讀；
EPOLLERR： 表示對應的檔案描述子發生錯誤；
EPOLLHUP：表示對應的檔案描述子被掛斷；
EPOLLET： ET的epoll工作模式；

 fd_set有三種類型：

readfds, writefds, exceptionfds


操作函數 三個系統呼叫：epoll_create epoll_ctl epoll_wait 一個系統呼叫：select
四個宏: FD_ZERO FD_SET FD_CLR FD_ISSET
執行模式 邊沿觸發 (ET)、狀態觸發 (LT)  狀態觸發
執行過程  
int fd = epoll_create(1); // 创建一个 epoll 实例，参数可以是任意正整数
struct epoll_event events[xxxB];// epoll 实例将发生的事件写入该数组
while(1){
	int nfds = epoll_wait(  );   // 等待事件发生
	for(int i=0; i<nfds; i++){
    …
	}//end for
}//end while

struct timeval tv;
fd_set rfds;
tv={5,0}; // 设置超时
while(1){
	FD_ZERO(&rfds);
	if (!select()) continue;
	for(int i=0;i<maxfds; i++){
		...
	} // 结束 for 循环
} // 结束 while 循环
優點 1）epoll_wait返回的都是有效數據，可直接從struct epoll_event[]中取得事件，效率高。
缺點 每次select有數據要遍歷全部socket
注意事項 每次取事件後，要重新註冊此socket的事件epoll。(epoll_ctl) 每次select之前要重設rfds的值。(FD_ZERO)

說明：以上無論epoll_create, fd_set都受限於系統中單個行程能夠打開的檔案控制代碼數。

範例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netdb.h>

#include <sys/select.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>

#define PORT "9421"

/* function prototypes */
void die(const char*);

int main(int argc, char **argv)
{
	int sockfd, new, maxfd, on = 1, nready, i;

	struct addrinfo *res0, *res, hints;

	char buffer[BUFSIZ];

	fd_set master, readfds;

	ssize_t nbytes;

	(void)memset(&hints, '\0', sizeof(struct addrinfo));

	hints.ai_family = AF_INET;
	hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;
	hints.ai_protocol = IPPROTO_TCP;
	hints.ai_flags = AI_PASSIVE;

	if(-1 == (getaddrinfo(NULL, PORT, &hints, &res0)))
		die("getaddrinfo()");

	for(res = res0; res; res = res->ai_next)
	{
		if(-1 == (sockfd = socket(res->ai_family, res->ai_socktype, res->ai_protocol)))
		{
			perror("socket()");
			continue;
		}

		if(-1 == (setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (char*)&on, sizeof(int))))
		{
			perror("setsockopt()");
			continue;
		}

		if(-1 == (bind(sockfd, res->ai_addr, res->ai_addrlen)))
		{
			perror("bind");
			continue;
		}

		break;

	}

	if(-1 == sockfd)
		exit(EXIT_FAILURE);

	freeaddrinfo(res0);

	if(-1 == (listen(sockfd, 32)))
		die("listen()");

	if(-1 == (fcntl(sockfd, F_SETFD, O_NONBLOCK)))
		die("fcntl()");

	FD_ZERO(&master);
	FD_ZERO(&readfds);
	
	FD_SET(sockfd, &master);

	maxfd = sockfd;

	while(1)
	{
		memcpy(&readfds, &master, sizeof(master));

		(void)printf("running select()\n");

		if(-1 == (nready = select(maxfd+1, &readfds, NULL, NULL, NULL)))
			die("select()");

		(void)printf("Number of ready descriptor: %d\n", nready);

		for(i=0; i<=maxfd && nready>0; i++)
		{
			if(FD_ISSET(i, &readfds))
			{
				nready--;

				if(i == sockfd)
				{
					(void)printf("Trying to accept() new connection(s)\n");

					if(-1 == (new = accept(sockfd, NULL, NULL)))
					{
						if(EWOULDBLOCK != errno)
							die("accept()");

						break;
					}
					
					else
					{

						if(-1 == (fcntl(new, F_SETFD, O_NONBLOCK)))
							die("fcntl()");

						FD_SET(new, &master);

						if(maxfd < new)
							maxfd = new;
					}
				}

				else
				{
					(void)printf("recv() data from one of descriptors(s)\n");

					nbytes = recv(i, buffer, sizeof(buffer), 0);
					if(nbytes <= 0)
					{
						if(EWOULDBLOCK != errno)
							die("recv()");

						break;
					}

					buffer[nbytes] = '\0';
					printf("%s", buffer);
					
					(void)printf("%zi bytes received.\n", nbytes);

					close(i);
					FD_CLR(i, &master);

				}
			}

		}

	}

	return 0;
}

void die(const char *msg)
{
	perror(msg);
	exit(EXIT_FAILURE);
}

參見

外部連結

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