fd_set 用法 socket

   select()函数主要是建立在fd_set类型的基础上的。fd_set（它比较重要所以先介绍一下）是一组文件描述字(fd)的集合，它用一位来表示一个fd（下面会仔细介绍），对于fd_set类型通过下面四个宏来操作： 

    fd_set set;

    FD_ZERO(&set);       /* 将set清零使集合中不含任何fd*/

    FD_SET(fd, &set);    /* 将fd加入set集合 */

    FD_CLR(fd, &set);    /* 将fd从set集合中清除 */

    FD_ISSET(fd, &set);  /* 测试fd是否在set集合中*/      

过去，一个fd_set通常只能包含<32的fd（文件描述字），因为fd_set其 实只用了一个32位矢量来表示fd；现在,UNIX系统通常会在头文件<sys/select.h>中定义常量FD_SETSIZE，它是数 据类型fd_set的描述字数量，其值通常是1024，这样就能表示<1024的fd。根据fd_set的位矢量实现，我们可以重新理解操作 fd_set的四个宏： 

    fd_set set;

FD_ZERO(&set);      /*将set的所有位置0，如set在内存中占8位则将set置为

00000000*/

FD_SET(0, &set);    /* 将set的第0位置1，如set原来是00000000，则现在变为10000000，这样fd==1的文件描述字就被加进set中了 */

FD_CLR(4, &set);    /*将set的第4位置0，如set原来是10001000，则现在变为10000000，这样fd==4的文件描述字就被从set中清除了 */ 

FD_ISSET(5, &set);  /* 测试set的第5位是否为1，如果set原来是10000100，则返回非零，表明fd==5的文件描述字在set中；否则返回0*/ 

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注意fd的最大值必须<FD_SETSIZE。

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select函数的接口比较简单：

    int select(int nfds, fd_set *readset, fd_set *writeset,

fd_set* exceptset, struct timeval *timeout); 

功能：

测试指定的fd可读？可写？有异常条件待处理？     

参数：

nfds    

需要检查的文件描述字个数（即检查到fd_set的第几位），数值应该比三组fd_set中 所含的最大fd值更大，一般设为三组fd_set中所含的最大fd值加1（如在readset,writeset,exceptset中所含最大的fd为 5，则nfds=6，因为fd是从0开始的）。设这个值是为提高效率，使函数不必检查fd_set的所有1024位。

readset   

     用来检查可读性的一组文件描述字。

writeset

     用来检查可写性的一组文件描述字。

exceptset

     用来检查是否有异常条件出现的文件描述字。(注：错误不包括在异常条件之内)

timeout

有三种可能：

1.        timeout=NULL（阻塞：直到有一个fd位被置为1函数才返回）

2.        timeout所指向的结构设为非零时间（等待固定时间：有一个fd位被置为1或者时间耗尽，函数均返回）

3.        timeout所指向的结构，时间设为0（非阻塞：函数检查完每个fd后立即返回） 

返回值：     

返回对应位仍然为1的fd的总数。 

Remarks：

三组fd_set均将某些fd位置0，只有那些可读，可写以及有异常条件待处理的fd位仍然为1。

使用select函数的过程一般是：

先调用宏FD_ZERO将指定的fd_set清零，然后调用宏FD_SET将需要测试的fd加入fd_set，接着调用函数select测试fd_set中的所有fd，最后用宏FD_ISSET检查某个fd在函数select调用后，相应位是否仍然为1。 

      在过去，一个fd_set通常只能包含少于等于32个文件描述符，因为fd_set其实只用了一个int的比特矢量来实现，在大多数情况下，检查fd_set能包括任意值的文件描述符是系统的责任，但确定你的fd_set到底能放多少有时你应该检查/修改宏FD_SETSIZE的值。*这个值是系统相关的*，同时检查你的系统中的select() 的man手册。有一些系统对多于1024个文件描述符的支持有问题

#ifndef FD_SETSIZE
#define FD_SETSIZE       64
#endif /* FD_SETSIZE */

typedef struct fd_set {
         u_int fd_count;                /* how many are SET? */
         SOCKET   fd_array[FD_SETSIZE];    /* an array of SOCKETs */
} fd_set;

extern int PASCAL FAR __WSAFDIsSet(SOCKET, fd_set FAR *);

#define FD_CLR(fd, set) do { /
     u_int __i; /
     for (__i = 0; __i < ((fd_set FAR *)(set))->;fd_count ; __i++) { /
         if (((fd_set FAR *)(set))->;fd_array[__i] == fd) { /
             while (__i < ((fd_set FAR *)(set))->;fd_count-1) { /
                 ((fd_set FAR *)(set))->;fd_array[__i] = /
                     ((fd_set FAR *)(set))->;fd_array[__i+1]; /
                 __i++; /
             } /
             ((fd_set FAR *)(set))->;fd_count--; /
             break; /
         } /
     } /
} while(0)

#define FD_SET(fd, set) do { /
     u_int __i; /
     for (__i = 0; __i < ((fd_set FAR *)(set))->;fd_count; __i++) { /
         if (((fd_set FAR *)(set))->;fd_array[__i] == (fd)) { /
             break; /
         } /
     } /
     if (__i == ((fd_set FAR *)(set))->;fd_count) { /
         if (((fd_set FAR *)(set))->;fd_count < FD_SETSIZE) { /
             ((fd_set FAR *)(set))->;fd_array[__i] = (fd); /
             ((fd_set FAR *)(set))->;fd_count++; /
         } /
     } /
} while(0)

#define FD_ZERO(set) (((fd_set FAR *)(set))->;fd_count=0)

#define FD_ISSET(fd, set) __WSAFDIsSet((SOCKET)(fd), (fd_set FAR *)(set))
typedef int32_t __fd_mask;

#define _NFDBITS (sizeof(__fd_mask) * 8)      /* 8 bits per byte */

#define __howmany(x,y)   (((x)+((y)-1))/(y))

#ifndef _FD_SET

#   define _FD_SET
    typedef struct __fd_set {
      long fds_bits[__howmany(FD_SETSIZE, (sizeof(long) * 8))];
      } fd_set;

#   ifndef _KERNEL
#     ifdef __cplusplus
         extern "C" {
#     endif /* __cplusplus */

#ifdef _INCLUDE_HPUX_SOURCE
#     define FD_SET(n,p)   (((__fd_mask *)((p)->;fds_bits))[(n)/_NFDBITS] |= (1 <<
((n) % _NFDBITS)))
#     define FD_CLR(n,p) (((__fd_mask *)((p)->;fds_bits))[(n)/_NFDBITS] &= ~(1 <<
((n) % _NFDBITS)))

#     define FD_ISSET(n,p) (((__fd_mask *)((p)->;fds_bits))[(n)/_NFDBITS] & (1 <<
((n) % _NFDBITS)))
#     define FD_ZERO(p)      memset((void *)(p), (int) 0, sizeof(*(p)))
#else
#     define FD_SET(n,p) (__fd_set1(n, p))
#     define FD_CLR(n,p) (__fd_clr(n, p))
#     define FD_ISSET(n,p) (__fd_isset(n, p))
#     define FD_ZERO(p)      memset((void *)(p), (int) 0, sizeof(fd_set))

以下是一个测试单个文件描述字可读性的例子：

     int isready(int fd)

     {

         int rc;

         fd_set fds;

         struct timeval tv;    

         FD_ZERO(&fds);

         FD_SET(fd,&fds);

         tv.tv_sec = tv.tv_usec = 0;    

      rc = select(fd+1, &fds, NULL, NULL, &tv);

         if (rc < 0)   //error

           return -1;    

         return FD_ISSET(fd,&fds) ? 1 : 0;

     }

下面还有一个复杂一些的应用：

//这段代码将指定测试Socket的描述字的可读可写性，因为Socket使用的也是fd

uint32 SocketWait(TSocket *s,bool rd,bool wr,uint32 timems)    

{

     fd_set rfds,wfds;

#ifdef _WIN32

     TIMEVAL tv;

#else

     struct timeval tv;

#endif   /* _WIN32 */ 

     FD_ZERO(&rfds);

     FD_ZERO(&wfds); 

     if (rd)     //TRUE

          FD_SET(*s,&rfds);   //添加要测试的描述字 

     if (wr)     //FALSE

          FD_SET(*s,&wfds); 

     tv.tv_sec=timems/1000;     //second

     tv.tv_usec=timems%1000;     //ms 

     for (;;) //如果errno==EINTR，反复测试缓冲区的可读性

          switch(select((*s)+1,&rfds,&wfds,NULL,

              (timems==TIME_INFINITE?NULL:&tv)))  //测试在规定的时间内套接口接收缓冲区中是否有数据可读

         {                                              //0－－超时，-1－－出错

         case 0:     /* time out */

              return 0; 

         case (-1):    /* socket error */

              if (SocketError()==EINTR)

                   break;              

              return 0; //有错但不是EINTR 

          default:

              if (FD_ISSET(*s,&rfds)) //如果s是fds中的一员返回非0，否则返回0

                   return 1;

              if (FD_ISSET(*s,&wfds))

                   return 2;

              return 0;

         };

}