阅读本文前,请先参考:

select,poll,epoll区别


select用法


#include <sys/time.h>

#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>


#include <sys/select.h>



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


int  pselect(int  n,  fd_set  *readfds,  fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, const struct timespec *timeout, const

sigset_t *sigmask);



FD_CLR(int fd, fd_set *set);

FD_ISSET(int fd, fd_set *set);

FD_SET(int fd, fd_set *set);

FD_ZERO(fd_set *set);

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。

下面详细介绍一下!

Select的函数格式(我所说的是Unix系统下的伯克利socket编程,和windows下的有区别,一会儿说明):

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* )。一会儿举例说明。

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:

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

在有了select后可以写出像样的网络程序来!举个简单的例子,就是从网络上接受数据写入一个文件中。

例子:

main()

{

int sock;

FILE *fp;

struct fd_set fds;

struct timeval timeout={3,0}; //select等待3秒,3秒轮询,要非阻塞就置0

char buffer[256]={0}; //256字节的接收缓冲区

/* 假定已经建立UDP连接,具体过程不写,简单,当然TCP也同理,主机ip和port都已经给定,要写的文件已经打开

sock=socket(...);

bind(...);

fp=fopen(...); */

while(1)

{

FD_ZERO(&fds); //每次循环都要清空集合,否则不能检测描述符变化

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错误,退出程序

case 0:break; //再次轮询

default:

if(FD_ISSET(sock,&fds)) //测试sock是否可读,即是否网络上有数据

{

recvfrom(sock,buffer,256,.....);//接受网络数据

if(FD_ISSET(fp,&fds)) //测试文件是否可写

fwrite(fp,buffer...);//写入文件

buffer清空;

}// end if break;

}// end switch

}//end while

}//end main


poll用法


#include <sys/poll.h>



int poll(struct pollfd *ufds, unsigned int nfds, int timeout);


struct pollfd {

int fd;           /* file descriptor */

short events;     /* requested events */

short revents;    /* returned events */

};

poll ()接受一个指向结构'struct pollfd'列表的指针,其中包括了你想测试的文件描述符和事件。事件由一个在结构中事件域的比特掩码确定。当前 的结构在调用后将被填写并在事件发生后返回。在SVR4(可能更早的一些版本)中的 "poll.h"文件中包含了用于确定事件的一些宏定义。事件的等待 时间精确到毫秒 (但令人困惑的是等待时间的类型却是int),当等待时间为0时,poll()函数立即返回,-1则使poll()一直挂起直到一个指定 事件发生。下面是pollfd的结构。

struct pollfd {

int fd;        /* 文件描述符 */

short events;  /* 等待的事件 */

short revents; /* 实际发生了的事件 */

};

于select()十分相似,当返回正值时,代表满足响应事件的文件描述符的个数,如果返回0则代表在规定事件内没有事件发生。如发现返回为负则应该立即查看 errno,因为这代表有错误发生。

如果没有事件发生,revents会被清空,所以你不必多此一举。

这里是一个例子

/* 检测两个文件描述符,分别为一般数据和高优先数据。如果事件发生

则用相关描述符和优先度调用函数handler(),无时间限制等待,直到

错误发生或描述符挂起。*/

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#include <sys/types.h>

#include <stropts.h>

#include <poll.h>

#include <unistd.h>

#include <errno.h>

#include <string.h>

#define NORMAL_DATA 1

#define HIPRI_DATA 2

int poll_two_normal(int fd1,int fd2)

{

struct pollfd poll_list[2];

int retval;

poll_list[0].fd = fd1;

poll_list[1].fd = fd2;

poll_list[0].events = POLLIN|POLLPRI;

poll_list[1].events = POLLIN|POLLPRI;

while(1)

{

retval = poll(poll_list,(unsigned long)2,-1);

/* retval 总是大于0或为-1,因为我们在阻塞中工作 */

if(retval < 0)

{

fprintf(stderr,"poll错误: %s/n",strerror(errno));

return -1;

}

if(((poll_list[0].revents&POLLHUP) == POLLHUP) ||

((poll_list[0].revents&POLLERR) == POLLERR) ||

((poll_list[0].revents&POLLNVAL) == POLLNVAL) ||

((poll_list[1].revents&POLLHUP) == POLLHUP) ||

((poll_list[1].revents&POLLERR) == POLLERR) ||

((poll_list[1].revents&POLLNVAL) == POLLNVAL))

return 0;

if((poll_list[0].revents&POLLIN) == POLLIN)

handle(poll_list[0].fd,NORMAL_DATA);

if((poll_list[0].revents&POLLPRI) == POLLPRI)

handle(poll_list[0].fd,HIPRI_DATA);

if((poll_list[1].revents&POLLIN) == POLLIN)

handle(poll_list[1].fd,NORMAL_DATA);

if((poll_list[1].revents&POLLPRI) == POLLPRI)

handle(poll_list[1].fd,HIPRI_DATA);

}

}


epoll用法


#include <sys/epoll.h>



int epoll_create(int size)



int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event)



int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout)


typedef union epoll_data {

void *ptr;

int fd;

__uint32_t u32;

__uint64_t u64;

} epoll_data_t;


struct epoll_event {

__uint32_t events;  /* Epoll events */

epoll_data_t data;  /* User data variable */

};

在linux中,惊群现象已经消失了的,我们可以看

http://simohayha.javaeye.com/blog/561424

,但是当我们在开发服务器时候,需要使用epoll,发现一个问题,就是当一个请求过来的时候,发现有的时候被唤起的进程不止一个,看下面的程序:

当请求过来的时候,会出现accept error,而且我发现这个时候的socket id 都是 -1。我们可以在这里添加判断来解决问题,至于为什么epoll会引入这个问题,暂时还不清楚,需要进一步的学习。

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拓展参考:


linux c语言 select函数用法


select poll使用


Linux 惊群现象


epoll_create, epoll_ctl和epoll_wait


epoll_create epoll_ctl epoll_wait close epoll和select的简单比较