深度解析select函數(shù)的返回值

來源：千鋒教育

發(fā)布人：xqq

時間： 2023-11-24 23:27:21 1700839641

select函數(shù)是一個有著較復(fù)雜返回值的系統(tǒng)級函數(shù)，如果你使用過它，你就會知道這個返回值是一個按照文件描述符分成三類的系統(tǒng)級數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。下面我們將從多個方面對select函數(shù)的返回值做詳細(xì)的闡述。

一、返回值格式及其含義


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

select函數(shù)的返回參數(shù)有3個，分別是readfds、writefds、以及exceptfds。來了解下這三個參數(shù)具體代表什么意思：

readfds是一個集合，其中包含一些文件描述符，在這些文件描述符中存在一些可讀數(shù)據(jù)。 writefds是一個集合，其中包含一些文件描述符，在這些文件描述符中可以進行寫操作而不會被阻塞。 exceptfds是一個集合，其中包含一些文件描述符，表示這些文件描述符的異常條件（如關(guān)閉連接、收到信號等）已經(jīng)發(fā)生。

在接下來的小節(jié)中，我們會圍繞這3個參數(shù)分別展開講解，深入探究select函數(shù)的返回值的更多細(xì)節(jié)。

二、readfds的使用方法

readfds是select函數(shù)返回值的第一個參數(shù)，它的具體含義是有數(shù)據(jù)可以讀取的文件描述符集合。當(dāng)調(diào)用select函數(shù)時，會一直阻塞直到readfds中至少有一個文件描述符被設(shè)置，表示它們中至少有一個可以進行讀操作且不會被阻塞。

下面是一個獲取TCP/IP連接數(shù)據(jù)的例子：


int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
struct sockaddr_in serverAddr;
memset(&serverAddr, 0, sizeof(serverAddr));
serverAddr.sin_family = AF_INET;
serverAddr.sin_port = htons(12345);
inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serverAddr.sin_addr);
connect(sockfd, (struct sockaddr*)&serverAddr, sizeof(serverAddr));

fd_set readSet;
FD_ZERO(&readSet);
FD_SET(sockfd, &readSet);

if (select(sockfd + 1, &readSet, NULL, NULL, NULL) < 0) {
    // TODO: 錯誤處理
}

char buffer[1024];
recv(sockfd, buffer, sizeof(buffer), 0);

在上述代碼中，我們使用了select函數(shù)來等待從sockfd連接中讀取數(shù)據(jù)。通過FD_ZERO和FD_SET將需要等待的文件描述符(sockfd)設(shè)置到readSet中，再將readSet作為select函數(shù)的參數(shù)，使其在readSet中有數(shù)據(jù)時返回。

三、writefds的使用方法

writefds是select函數(shù)返回值的第二個參數(shù)，它的具體含義是可以進行寫入操作的文件描述符集合。當(dāng)調(diào)用select函數(shù)時，會一直阻塞直到writefds中至少有一個文件描述符被設(shè)置，表示它們中至少有一個可以進行寫操作且不會被阻塞。

下面是一個獲取TCP/IP連接數(shù)據(jù)的例子：


int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
struct sockaddr_in serverAddr;
memset(&serverAddr, 0, sizeof(serverAddr));
serverAddr.sin_family = AF_INET;
serverAddr.sin_port = htons(12345);
inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serverAddr.sin_addr);
connect(sockfd, (struct sockaddr*)&serverAddr, sizeof(serverAddr));

fd_set writeSet;
FD_ZERO(&writeSet);
FD_SET(sockfd, &writeSet);

if (select(sockfd + 1, NULL, &writeSet, NULL, NULL) < 0) {
    // TODO: 錯誤處理
}

char buffer[] = "hello world";
send(sockfd, buffer, strlen(buffer), 0);

在上述代碼中，我們使用了select函數(shù)來等待從sockfd連接中寫入數(shù)據(jù)。通過FD_ZERO和FD_SET將需要等待的文件描述符(sockfd)設(shè)置到writeSet中，再將writeSet作為select函數(shù)的參數(shù)，使其在writeSet中有數(shù)據(jù)時返回。

四、exceptfds的使用方法

exceptfds是select函數(shù)返回值的第三個參數(shù)，它的具體含義是異常文件描述符集合。當(dāng)調(diào)用select函數(shù)時，會一直阻塞直到exceptfds中至少有一個文件描述符被設(shè)置，表示這些文件描述符有異常條件發(fā)生（如關(guān)閉連接、收到信號等）。

下面是一個監(jiān)聽TCP/IP連接異常的例子：


int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
struct sockaddr_in serverAddr;
memset(&serverAddr, 0, sizeof(serverAddr));
serverAddr.sin_family = AF_INET;
serverAddr.sin_port = htons(12345);
inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serverAddr.sin_addr);
bind(sockfd, (struct sockaddr*)&serverAddr, sizeof(serverAddr));
listen(sockfd, 1024);

int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);

fd_set exceptSet;
FD_ZERO(&exceptSet);
FD_SET(connfd, &exceptSet);

if (select(connfd + 1, NULL, NULL, &exceptSet, NULL) < 0) {
    // TODO: 錯誤處理
}

if (FD_ISSET(connfd, &exceptSet)) {
    // TODO: 處理異常
}

在上述代碼中，我們使用了select函數(shù)來等待從connfd連接中的異常條件。通過FD_ZERO和FD_SET將需要等待的文件描述符(connfd)設(shè)置到exceptSet中，再將exceptSet作為select函數(shù)的參數(shù)，使其在exceptSet中有數(shù)據(jù)時返回。然后我們再使用FD_ISSET來判斷是否有異常發(fā)生。

五、超時參數(shù)timeout的使用

select函數(shù)的最后一個參數(shù)是timeout，用于設(shè)置超時時間。它可以為NULL（表示一直阻塞到有數(shù)據(jù)到來），也可以設(shè)置為一個指向timeval結(jié)構(gòu)體的指針（指定一個等待時間，在等待時間內(nèi)如果沒有數(shù)據(jù)到來，則select函數(shù)會超時并返回）。

下面是一個等待超時的例子：


fd_set readSet;
FD_ZERO(&readSet);
FD_SET(fileno(stdin), &readSet);

struct timeval tv;
tv.tv_sec = 5;
tv.tv_usec = 0;

if (select(fileno(stdin) + 1, &readSet, NULL, NULL, &tv) < 0) {
    // TODO: 錯誤處理
}

if (FD_ISSET(fileno(stdin), &readSet)) {
    // TODO: 處理輸入
} else {
    // TODO: 處理超時
}

在上述代碼中，我們使用了select函數(shù)來等待從標(biāo)準(zhǔn)輸入中的數(shù)據(jù)。通過FD_ZERO和FD_SET將需要等待的文件描述符(fileno(stdin))設(shè)置到readSet中，再將readSet作為select函數(shù)的參數(shù)，timeout設(shè)置為5秒時間。如果在5秒之內(nèi)沒有數(shù)據(jù)到來，則select函數(shù)會超時并返回。如果在5秒之內(nèi)有數(shù)據(jù)到來，則FD_ISSET會返回真。

六、總結(jié)

本文從select函數(shù)的返回值格式及其含義、readfds的使用方法、writefds的使用方法、exceptfds的使用方法以及超時參數(shù)timeout的使用這五個方面對select函數(shù)的返回值做了深入的探索。以后在使用select函數(shù)時，希望讀者們能夠更加深入地理解其返回值，從而更好地應(yīng)用它。

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