基于select模型的udp客户端实现超时机制

多路选择I/O — select模型

其思想在于使用一个集合，该集合中包含需要进行读写的fd，通过轮询这个集合，直到有一个fd可读写，才返回。与阻塞I/O不同的是，阻塞I/O仅使用了一次系统调用，就是对fd的读写，如果没有fd处于就绪状态，则进程一直阻塞，而多路选择I/O使用了两次系统调用，第一次是轮询并返回可读写fd数，第二次是对fd进行读写，阻塞只发生在轮询fd的过程。

select函数的原型(sys/select.h)

int select (int __nfds, fd_set *__restrict __readfds,
fd_set *__restrict __writefds,
fd_set *__restrict __exceptfds,
struct timeval *__restrict __timeout);

（1）__nfds

　　　　需轮询的最大文件描述符数。如__nfds = 10，则轮询值为0~9的fd，单个进程中，最多可打开1024个fd，该值在sys/select.h中的FD_SETSIZE定义。用户可通过“ulimit -n”查看该值，通过打印/proc/sys/fs/file-max中的值查看系统可打开的最大fd数。



（2）__readfds，__writefds，__exceptfds

　　　　分别代表用户关心的可读、可写、异常的fd，这三个参数的数据类型是fd_set *，这是一组文件描述符的集合，使用一个位来代表一个fd。



fd_set位向量操作函数包括

#define FD_SET(fd, fdsetp)   __FD_SET (fd, fdsetp)   //将指定的fd置1
#define FD_CLR(fd, fdsetp)   __FD_CLR (fd, fdsetp)   //将指定的fd清0
#define FD_ISSET(fd, fdsetp) __FD_ISSET (fd, fdsetp) //测试fd状态，如被置1，返回非0，否则返回0
#define FD_ZERO(fdsetp)      __FD_ZERO (fdsetp)      //将所有的fd清0

（3）__timeout

　　　　timeout的数据类型是timeval结构体。通过填充该结构体，设置超时时间，精确到微妙级，如果该参数设置为NULL，则一直等待，直到有fd可读写。如果tv_sec和tv_usec都设置为0，则轮询完指定fd后，立即返回。

struct timeval
{
__time_t tv_sec;          /* Seconds.  */
__suseconds_t tv_usec;    /* Microseconds.  */
};

（4）select有三种返回值

-1 ：出错

0 ：如果设置了超时，在指定时间内没有fd可读写，则返回0，可在此指定相应的超时处理操作。

>0 ：返回可读写的fd数

可屏蔽信号的select — pselect

从原型上看，pselect函数与select函数的区别在于设置超时的结构体不同，以及多了个用于屏蔽信号的参数。如果__sigmask设置为NULL，则与select一样。

int pselect (int __nfds, fd_set *__restrict __readfds,
fd_set *__restrict __writefds,
fd_set *__restrict __exceptfds,
const struct timespec *__restrict __timeout,
const __sigset_t *__restrict __sigmask);

（1）timespec结构体的定义如下，它精确到纳秒级。

struct timespec
{
__time_t tv_sec;         /* Seconds.  */
long int tv_nsec;        /* Nanoseconds.  */
};

（2）__sigmask实际上是信号的位向量。数据类型是sigset_t，定义如下

/* A `sigset_t' has a bit for each signal.  */

# define _SIGSET_NWORDS    (1024 / (8 * sizeof (unsigned long int)))
typedef struct
{
unsigned long int __val[_SIGSET_NWORDS];
} __sigset_t;

模型示例代码如下：

int maxfdp,sockfd;
fd_set fds;
struct timeval timeout;
int interval = 3;

while (1) {

timeout.tv_usec = 0;
timeout.tv_sec = interval;

FD_ZERO(&fds);
FD_SET(sockfd, &fds);
maxfdp = sockfd + 1;
sendto();

switch(select(maxfdp, &fds, NULL, NULL, &timeout)) {
case -1:
exit(-1);
break;

case 0:
break;

default:
if(FD_ISSET(fd, &fds)) {
revcfrom();
}
break;
}
}