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  • 细谈select函数（C语言） -(转自 piaojun_pj的专栏)

         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。

    [cpp] view plain copy
    1. #include <sys/types.h>   
    2. #include <sys/time.h>   
    3. #include <stdio.h>   
    4. #include <fcntl.h>   
    5. #include <sys/ioctl.h>   
    6. #include <unistd.h>   
    7.   
    8. int main()   
    9. {   
    10.     char buffer[128];   
    11.     int result, nread;   
    12.     fd_set inputs, testfds;   
    13.     struct timeval timeout;   
    14.     FD_ZERO(&inputs);//用select函数之前先把集合清零    
    15.      FD_SET(0,&inputs);//把要检测的句柄——标准输入（0），加入到集合里。  
    16.      while(1)   
    17.     {   
    18.        testfds = inputs;   
    19.        timeout.tv_sec = 2;   
    20.        timeout.tv_usec = 500000;   
    21.        result = select(FD_SETSIZE, &testfds, (fd_set *)0, (fd_set *)0, &timeout);   
    22.        switch(result)   
    23.        {   
    24.        case 0:   
    25.            printf("timeout/n");   
    26.            break;  
    27.        case -1:   
    28.            perror("select");   
    29.            exit(1);   
    30.        default:   
    31.            if(FD_ISSET(0,&testfds))   
    32.            {   
    33.                ioctl(0,FIONREAD,&nread);//取得从键盘输入字符的个数，包括回车。   
    34.                if(nread == 0)   
    35.                {   
    36.                   printf("keyboard done/n");   
    37.                   exit(0);   
    38.                }   
    39.                nread = read(0,buffer,nread);   
    40.                buffer[nread] = 0;   
    41.                printf("read %d from keyboard: %s", nread, buffer);   
    42.          }   
    43.          break;   
    44.       }   
    45.    }   
    46.    return 0;  
    47. }   

    ②利用select而不是fork来解决socket中的多客户问题。

    服务器端：

    [cpp] view plain copy
    1. #include <sys/types.h>   
    2. #include <sys/socket.h>   
    3. #include <stdio.h>   
    4. #include <netinet/in.h>   
    5. #include <sys/time.h>   
    6. #include <sys/ioctl.h>   
    7. #include <unistd.h>   
    8.   
    9. int main()   
    10. {   
    11.     int server_sockfd, client_sockfd;   
    12.     int server_len, client_len;   
    13.     struct sockaddr_in server_address;   
    14.     struct sockaddr_in client_address;   
    15.     int result;   
    16.     fd_set readfds, testfds;   
    17.     server_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//建立服务器端socket   
    18.     server_address.sin_family = AF_INET;   
    19.     server_address.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);   
    20.     server_address.sin_port = htons(9734);   
    21.     server_len = sizeof(server_address);   
    22.     bind(server_sockfd, (struct sockaddr *)&server_address, server_len);   
    23.     listen(server_sockfd, 5);   
    24.     FD_ZERO(&readfds);   
    25.     FD_SET(server_sockfd, &readfds);//将服务器端socket加入到集合中  
    26.     while(1)   
    27.     {  
    28.         char ch;                  
    29.         int fd;   
    30.         int nread;   
    31.         testfds = readfds;   
    32.         printf("server waiting/n");   
    33.   
    34.         /*无限期阻塞，并测试文件描述符变动 */  
    35.         result = select(FD_SETSIZE, &testfds, (fd_set *)0,(fd_set *)0, (struct timeval *) 0);   
    36.         if(result < 1)   
    37.         {   
    38.             perror("server5");   
    39.             exit(1);   
    40.         }   
    41.   
    42.         /*扫描所有的文件描述符*/  
    43.         for(fd = 0; fd < FD_SETSIZE; fd++)   
    44.         {  
    45.             /*找到相关文件描述符*/  
    46.             if(FD_ISSET(fd,&testfds))   
    47.             {   
    48.                         /*判断是否为服务器套接字，是则表示为客户请求连接。*/  
    49.                 if(fd == server_sockfd)   
    50.                 {   
    51.                     client_len = sizeof(client_address);   
    52.                     client_sockfd = accept(server_sockfd,   
    53.                     (struct sockaddr *)&client_address, &client_len);   
    54.                     FD_SET(client_sockfd, &readfds);//将客户端socket加入到集合中  
    55.                     printf("adding client on fd %d/n", client_sockfd);   
    56.                 }   
    57.   
    58.                 /*客户端socket中有数据请求时*/  
    59.                 else   
    60.                 {                                            
    61.                     ioctl(fd, FIONREAD, &nread);//取得数据量交给nread  
    62.                       
    63.                     /*客户数据请求完毕，关闭套接字，从集合中清除相应描述符 */  
    64.                     if(nread == 0)   
    65.                     {   
    66.                         close(fd);   
    67.                         FD_CLR(fd, &readfds);   
    68.                         printf("removing client on fd %d/n", fd);   
    69.                     }   
    70.   
    71.                     /*处理客户数据请求*/  
    72.                     else   
    73.                     {   
    74.                         read(fd, &ch, 1);   
    75.                         sleep(5);   
    76.                         printf("serving client on fd %d/n", fd);   
    77.                         ch++;   
    78.                         write(fd, &ch, 1);   
    79.                     }   
    80.                 }   
    81.             }   
    82.         }   
    83.     }   
    84. }   

    客户端：

    [cpp] view plain copy
      1. #include <sys/types.h>   
      2. #include <sys/socket.h>   
      3. #include <stdio.h>   
      4. #include <netinet/in.h>                                                                      
      5. #include <arpa/inet.h>   
      6. #include <unistd.h>   
      7.   
      8. int main()   
      9. {   
      10.     int client_sockfd;   
      11.     int len;   
      12.     struct sockaddr_in address;//服务器端网络地址结构体                                             
      13.      int result;   
      14.     char ch = 'A';   
      15.     client_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//建立客户端socket                                 
      16.     address.sin_family = AF_INET;   
      17.     address.sin_addr.s_addr = inet_addr(“127.0.0.1”);               
      18.     address.sin_port = 9734;   
      19.     len = sizeof(address);   
      20.     result = connect(client_sockfd, (struct sockaddr *)&address, len);   
      21.     if(result == -1)   
      22.     {   
      23.          perror("oops: client2");   
      24.          exit(1);   
      25.     }   
      26.     write(client_sockfd, &ch, 1);   
      27.     read(client_sockfd, &ch, 1);   
      28.     printf("char from server = %c/n", ch);   
      29.     close(client_sockfd);   
      30.     zexit(0);   
      31. }                       

        转载链接：http://blog.csdn.net/piaojun_pj/article/details/5991968
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