Linux 平臺(tái) select 操作

#include <sys/select.h>

int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);

void FD_CLR(int fd, fd_set *set);
int  FD_ISSET(int fd, fd_set *set);
void FD_SET(int fd, fd_set *set);
void FD_ZERO(fd_set *set)

select() 操作用于程序監(jiān)控相應(yīng)的文件描述符（file descriptor，fd）是否準(zhǔn)備好，即能否進(jìn)行無(wú)阻塞地讀取操作。

文件描述符集（file descriptor set，fds）是函數(shù)最主要的參數(shù)，它是一個(gè) fd_set 類型的結(jié)構(gòu)體，里面可以存儲(chǔ)最大 FD_SETSIZE(1024) 個(gè) fd。為了安全地操作 fds，系統(tǒng)提供了相應(yīng)的宏：

• void FD_ZERO(fd_set *set) - 用于清空 fds 里存儲(chǔ)的 fd，一般在初始化時(shí)清空 fds 。
• void FD_SET(int fd, fd_set *set) - 用于向 fds 里添加一個(gè) fd 。
• void FD_CLR(int fd, fd_set *set) - 用于從 fds 里清除一個(gè) fd 。
• int FD_ISSET(int fd, fd_set *set) - 用于判斷 fd 是否在 fds 里，一般在 select() 調(diào)用結(jié)束之后使用。

函數(shù)參數(shù)有三個(gè) fds：

select() 函數(shù)內(nèi)部會(huì)修改 readfds, writefds 和 exceptfds 內(nèi)存儲(chǔ)的 fd，函數(shù)返回時(shí)這些 fds 內(nèi)存儲(chǔ)的是可以進(jìn)行相應(yīng)操作的 fd 。因此若希望在一個(gè) loop 里重復(fù)監(jiān)聽(tīng)某一個(gè) fd，需要每次調(diào)用 select() 之前重新設(shè)置 fds 。

函數(shù)參數(shù) nfds 是三個(gè) fds 里序號(hào)最大的 fd 的序號(hào)值 + 1 。

timeout 是一個(gè)struct timeval 的結(jié)構(gòu)體指針，它代表希望阻塞等待的時(shí)間。函數(shù)返回時(shí)，Linux 平臺(tái)下的 timeout 會(huì)被重寫，用于存儲(chǔ)阻塞剩余未使用的時(shí)間，而其他平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)一般不會(huì)這樣做。因此考慮到兼容性，一般認(rèn)為 select() 返回后，timeout 對(duì)象就沒(méi)用了，下次調(diào)用 select() 需要重新初始化 timeout 。

struct timeval {
    time_t      tv_sec;         /* seconds */
    suseconds_t tv_usec;        /* microseconds */
};

• 當(dāng)傳入的 timeout 里的字段值大于 0 ，select() 函數(shù)阻塞相應(yīng)的時(shí)間。當(dāng)一個(gè) fd 準(zhǔn)備好，被信號(hào)處理中斷，以及阻塞時(shí)間超時(shí)時(shí)，函數(shù)返回。
• 當(dāng)傳入的 timeout 里的 tv_sec 和 tv_usec 都為 0 時(shí)，select() 函數(shù)立即返回，用于輪詢的場(chǎng)景。
• 當(dāng)傳入的 timeout 為 NULL 時(shí)，select() 永久阻塞，直到有 fd 準(zhǔn)備好。

函數(shù)返回值可以為：

• EBADF - 錯(cuò)誤的 fd 。
• EINTR - 捕獲到信號(hào)。
• EINVAL - nfds 為負(fù)數(shù)或大于 RLIMIT_NOFILE 的限制，timeout 的值不合理。
• ENOMEN - 函數(shù)內(nèi)部動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存失敗。

一個(gè) demo 如下，簡(jiǎn)單地監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)輸入：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/select.h>

int main(void)
{
    fd_set rfds;
    struct timeval tv;
    int retval;

    /* Watch stdin (fd 0) to see when it has input. */
    FD_ZERO(&rfds);
    FD_SET(0, &rfds);

    /* Wait up to five seconds. */
    tv.tv_sec = 5;
    tv.tv_usec = 0;

    retval = select(1, &rfds, NULL, NULL, &tv);
    /* Don't rely on the value of tv now! */

    if (retval == -1)
        perror("select()");
    else if (retval)
        printf("Data is available now.\n");
    /* FD_ISSET(0, &rfds) will be true. */
    else
        printf("No data within five seconds.\n");

    exit(EXIT_SUCCESS);
}

無(wú)任何輸入場(chǎng)景：

tangjia@FA001334:~/Jackistang$ ./tmp 
No data within five seconds.

輸入數(shù)據(jù)場(chǎng)景：

tangjia@FA001334:~/Jackistang$ ./tmp 
123456798
Data is available now.

參考：

• select(2) — Linux manual page