select的基本学习

Select在Socket编程中还是比较重要的，可是对于初学Socket的人来说都不太爱用Select写程序，他们只是习惯写诸如connect、accept、recv或recvfrom这样的阻塞程序（所谓阻塞方式block，顾名思义，就是进程或是线程执行到这些函数时必须等待某个事件的发生，如果事件没有发生，进程或线程就被阻塞，函数不能立即返回）。可是使用Select就可以完成非阻塞（所谓非阻塞方式non-block，就是进程或线程执行此函数时不必非要等待事件的发生，一旦执行肯定返回，以返回值的不同来反映函数的执行情况，如果事件发生则与阻塞方式相同，若事件没有发生则返回一个代码来告知事件未发生，而进程或线程继续执行，所以效率较高）方式工作的程序，它能够监视我们需要监视的文件描述符的变化情况——读写或是异常。

 

Select的函数格式：

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

先说明两个结构体： 
第一，struct fd_set可以理解为一个集合，这个集合中存放的是文件描述符(filedescriptor)，即文件句柄，这可以是我们所说的普通意义的文件，当然Unix下任何设备、管道、FIFO等都是文件形式，全部包括在内，所以毫无疑问一个socket就是一个文件，socket句柄就是一个文件描述符。fd_set集合可以通过一些宏由人为来操作，比如清空集合FD_ZERO(fd_set *)，将一个给定的文件描述符加入集合之中FD_SET(int ,fd_set*)，将一个给定的文件描述符从集合中删除FD_CLR(int,fd_set*)，检查集合中指定的文件描述符是否可以读写FD_ISSET(int
,fd_set* )。

第二，struct timeval是一个大家常用的结构，用来代表时间值，有两个成员，一个是秒数，另一个是毫秒数。 

具体解释select的参数： 

int maxfdp是一个整数值，是指集合中所有文件描述符的范围，即所有文件描述符的最大值加1，不能错！在Windows中这个参数的值无所谓，可以设置不正确。 

fd_set * readfds是指向fd_set结构的指针，这个集合中应该包括文件描述符，我们是要监视这些文件描述符的读变化的，即我们关心是否可以从这些文件中读取数据了，如果这个集合中有一个文件可读，select就会返回一个大于0的值，表示有文件可读，如果没有可读的文件，则根据timeout参数再判断是否超时，若超出timeout的时间，select返回0，若发生错误返回负值。可以传入NULL值，表示不关心任何文件的读变化。 

fd_set * writefds是指向fd_set结构的指针，这个集合中应该包括文件描述符，我们是要监视这些文件描述符的写变化的，即我们关心是否可以向这些文件中写入数据了，如果这个集合中有一个文件可写，select就会返回一个大于0的值，表示有文件可写，如果没有可写的文件，则根据timeout参数再判断是否超时，若超出timeout的时间，select返回0，若发生错误返回负值。可以传入NULL值，表示不关心任何文件的写变化。 

fd_set * errorfds同上面两个参数的意图，用来监视文件错误异常。 

struct timeval * timeout是select的超时时间，这个参数至关重要，它可以使select处于三种状态，第一，若将NULL以形参传入，即不传入时间结构，就是将select置于阻塞状态，一定等到监视文件描述符集合中某个文件描述符发生变化为止；第二，若将时间值设为0秒0毫秒，就变成一个纯粹的非阻塞函数，不管文件描述符是否有变化，都立刻返回继续执行，文件无变化返回0，有变化返回一个正值；第三，timeout的值大于0，这就是等待的超时时间，即select在timeout时间内阻塞，超时时间之内有事件到来就返回了，否则在超时后不管怎样一定返回，返回值同上述。 

返回值：返回状态发生变化的描述符总数。 

负值：select错误

正值：某些文件可读写或出错

0：等待超时，没有可读写或错误的文件

 

select举例:

①读取键盘输入值，超时间隔2.5秒，输出用户输入的字符个数。

 

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#include <sys/types.h>   

#include <sys/time.h>   

#include <stdio.h>   

#include <fcntl.h>   

#include <sys/ioctl.h>   

#include <unistd.h>   

  

int main()   

{   

    char buffer[128];   

    int result, nread;   

    fd_set inputs, testfds;   

    struct timeval timeout;   

    FD_ZERO(&inputs);//用select函数之前先把集合清零    

     FD_SET(0,&inputs);//把要检测的句柄——标准输入（0），加入到集合里。  

     while(1)   

    {   

       testfds = inputs;   

       timeout.tv_sec = 2;   

       timeout.tv_usec = 500000;   

       result = select(FD_SETSIZE, &testfds, (fd_set *)0, (fd_set *)0, &timeout);   

       switch(result)   

       {   

       case 0:   

           printf("timeout/n");   

           break;  

       case -1:   

           perror("select");   

           exit(1);   

       default:   

           if(FD_ISSET(0,&testfds))   

           {   

               ioctl(0,FIONREAD,&nread);//取得从键盘输入字符的个数，包括回车。   

               if(nread == 0)   

               {   

                  printf("keyboard done/n");   

                  exit(0);   

               }   

               nread = read(0,buffer,nread);   

               buffer[nread] = 0;   

               printf("read %d from keyboard: %s", nread, buffer);   

         }   

         break;   

      }   

   }   

   return 0;  

}   

 

 

②利用select而不是fork来解决socket中的多客户问题。

 

服务器端：

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#include <sys/types.h>   

#include <sys/socket.h>   

#include <stdio.h>   

#include <netinet/in.h>   

#include <sys/time.h>   

#include <sys/ioctl.h>   

#include <unistd.h>   

  

int main()   

{   

    int server_sockfd, client_sockfd;   

    int server_len, client_len;   

    struct sockaddr_in server_address;   

    struct sockaddr_in client_address;   

    int result;   

    fd_set readfds, testfds;   

    server_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//建立服务器端socket   

    server_address.sin_family = AF_INET;   

    server_address.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);   

    server_address.sin_port = htons(9734);   

    server_len = sizeof(server_address);   

    bind(server_sockfd, (struct sockaddr *)&server_address, server_len);   

    listen(server_sockfd, 5);   

    FD_ZERO(&readfds);   

    FD_SET(server_sockfd, &readfds);//将服务器端socket加入到集合中  

    while(1)   

    {  

        char ch;                  

        int fd;   

        int nread;   

        testfds = readfds;   

        printf("server waiting/n");   

  

        /*无限期阻塞，并测试文件描述符变动 */  

        result = select(FD_SETSIZE, &testfds, (fd_set *)0,(fd_set *)0, (struct timeval *) 0);   

        if(result < 1)   

        {   

            perror("server5");   

            exit(1);   

        }   

  

        /*扫描所有的文件描述符*/  

        for(fd = 0; fd < FD_SETSIZE; fd++)   

        {  

            /*找到相关文件描述符*/  

            if(FD_ISSET(fd,&testfds))   

            {   

                        /*判断是否为服务器套接字，是则表示为客户请求连接。*/  

                if(fd == server_sockfd)   

                {   

                    client_len = sizeof(client_address);   

                    client_sockfd = accept(server_sockfd,   

                    (struct sockaddr *)&client_address, &client_len);   

                    FD_SET(client_sockfd, &readfds);//将客户端socket加入到集合中  

                    printf("adding client on fd %d/n", client_sockfd);   

                }   

  

                /*客户端socket中有数据请求时*/  

                else   

                {                                            

                    ioctl(fd, FIONREAD, &nread);//取得数据量交给nread  

                      

                    /*客户数据请求完毕，关闭套接字，从集合中清除相应描述符 */  

                    if(nread == 0)   

                    {   

                        close(fd);   

                        FD_CLR(fd, &readfds);   

                        printf("removing client on fd %d/n", fd);   

                    }   

  

                    /*处理客户数据请求*/  

                    else   

                    {   

                        read(fd, &ch, 1);   

                        sleep(5);   

                        printf("serving client on fd %d/n", fd);   

                        ch++;   

                        write(fd, &ch, 1);   

                    }   

                }   

            }   

        }   

    }   

}   

 

客户端：

[cpp] view
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#include <sys/types.h>   

#include <sys/socket.h>   

#include <stdio.h>   

#include <netinet/in.h>                                                                      

#include <arpa/inet.h>   

#include <unistd.h>   

  

int main()   

{   

    int client_sockfd;   

    int len;   

    struct sockaddr_in address;//服务器端网络地址结构体                                             

     int result;   

    char ch = 'A';   

    client_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//建立客户端socket                                 

    address.sin_family = AF_INET;   

    address.sin_addr.s_addr = inet_addr(“127.0.0.1”);               

    address.sin_port = 9734;   

    len = sizeof(address);   

    result = connect(client_sockfd, (struct sockaddr *)&address, len);   

    if(result == -1)   

    {   

         perror("oops: client2");   

         exit(1);   

    }   

    write(client_sockfd, &ch, 1);   

    read(client_sockfd, &ch, 1);   

    printf("char from server = %c/n", ch);   

    close(client_sockfd);   

    zexit(0);   

}                        

参考：http://blog.csdn.net/piaojun_pj/article/details/5991968