select()函数

Posted 2020-09-19 拙园

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了select()函数相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

　　select()，确定一个或多个套接口的状态，本函数用于确定一个或多个套接口的状态，对每一个套接口，调用者可查询它的可读性、可写性及错误状态信息，用fd_set结构来表示一组等待检查的套接口，在调用返回时，这个结构存有满足一定条件的套接口组的子集，并且select()返回满足条件的套接口的数目。有一组宏可用于对fd_set的操作，这些宏与Berkeley Unix软件中的兼容，但内部的表达是完全不同的。

简述

确定一个或多个套接口的状态，如需要则等待。

#include <sys/select.h>

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

nfds：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。

readfds：（可选）指针，指向一组等待可读性检查的套接口。

writefds：（可选）指针，指向一组等待可写性检查的套接口。

exceptfds：（可选）指针，指向一组等待错误检查的套接口。

timeout：select()最多等待时间，对阻塞操作则为NULL。

注释

readfds参数标识等待可读性检查的套接口。如果该套接口正处于监听listen()状态，则若有连接请求到达，该套接口便被标识为可读，这样一个accept()调用保证可以无阻塞完成，对其他套接口而言，可读性意味着有排队数据供读取。或者对于SOCK_STREAM类型套接口来说，相对于该套接口的虚套接口已关闭，于是recv()或recvfrom()操作均能无阻塞完成，writefds参数标识等待可写性检查的套接口。如果一个套接口正在connect()连接（非阻塞），可写性意味着连接顺利建立。如果套接口并未处于connect()调用中，可写性意味着send()和sendto()调用将无阻塞完成。〔但并未指出这个保证在多长时间内有效，特别是在多线程环境中〕。

exceptfds参数标识等待带外数据存在性或意味错误条件检查的套接口，请注意如果设置了SO_OOBINLINE选项为假FALSE，则只能用这种方法来检查带外数据的存在与否，对于SO_STREAM类型套接口，远端造成的连接中止和KEEPALIVE错误都将被作为意味出错。如果套接口正在进行连接connect()（非阻塞方式），则连接试图的失败将会表现在exceptfds参数中。

如果对readfds、writefds或exceptfds中任一个组类不感兴趣，可将它置为空NULL。

在socket.h头文件中共定义了四个宏来操作描述字集。FD_SETSIZE变量用于确定一个集合中最多有多少描述字（FD_SETSIZE缺省值为64，可在包含socket.h前用#define FD_SETSIZE来改变该值）。对于内部表示，fd_set被表示成一个套接口的队列，最后一个有效元素的后续元素为INVAL_SOCKET。宏为：FD_CLR(s,*set)：从集合set中删除描述字s。FD_ISSET(s,*set)：若s为集合中一员，非零；否则为零。FD_SET(s,*set)：向集合添加描述字s。FD_ZERO(*set)：将set初始化为空集NULL。

timeout参数控制select完成的时间。若timeout参数为空指针，则select将一直阻塞到有一个描述字满足条件，否则的话，timeout指向一个timeval结构，其中指定了select调用在返回前等待多长时间。如果timeval为{0,0}，则select立即返回，这可用于探询所选套接口的状态，如果处于这种状态，则select调用可认为是非阻塞的，且一切适用于非阻塞调用的假设都适用于它，举例来说，阻塞钩子函数不应被调用，且套接口实现不应yield。

返回值

select()调用返回处于就绪状态并且已经包含在fd_set结构中的描述字总数；如果超时则返回0；否则的话，返回SOCKET_ERROR错误，应用程序可通过WSAGetLastError获取相应错误代码。

当返回为-1时，所有描述符集清0。

当返回为0时，表示超时。

当返回为正数时，表示已经准备好的描述符数。

select（）返回后，在3个描述符集里，依旧是1的位就是准备好的描述符。这也就是为什么，每次用select后都要用FD_ISSET的原因。

错误代码

WSANOTINITIALISED：在使用此API之前应首先成功地调用WSAStartup()。

WSAENETDOWN：套接口实现检测到网络子系统失效。

WSAEINVAL：超时时间值非法，

WSAEINTR：通过一个WSACancelBlockingCall()来取消一个阻塞的

WSAEINPROGRESS：一个阻塞的套接口调用正在运行中。

WSAENOTSOCK：描述字集合中包含有非套接口的元素。

调用

//下面是示例代码：
//代码是服务器TCP模型，采用多路复用的select函数实现了循环的监听并接受客户端的功能，其中也包含了上传下载的功能*/
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/socket.h>
#include<string.h>
#include<netinet/in.h>
#include<sys/ioctl.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<sys/types.h>
#include<dirent.h>
 
int main()
{
    struct sockaddr_in seraddr,cliaddr;
    int listenfd,connfd,fd1,fd2,n,m,l,port;
    char user[20],buf[4096];
    fd_set  readfds,tmpfds;//岗哨监控集合
    socklen_t addrlen;
    DIR *dr;
    struct dirent *file;
 
    printf("请输入需要设定的服务器名称:");
    scanf("%s",user);
     
    printf("请输入需要设定的服务器端口:");
    scanf("%d",&port);
    getchar();
 
    if((listenfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))<0)
    {
        perror("创建失败");
       exit(-1);
    }
     
     
 
    /*开始设定服务器的参数地址类型,IP,PORT*/
    memset(&seraddr,0,sizeof(seraddr));//将服务器的初值空间清空，防止转化过程有影响
    seraddr.sin_family=AF_INET;
    seraddr.sin_port=htons(port);//将得到的本地端口转换为网络字节序
    seraddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);//将得到的ip地址字符串转换为网络字节序的ip地址数值
 
    if((bind(listenfd,(struct sockaddr*)&seraddr,sizeof(seraddr))<0))
    {
        perror("绑定失败");
       exit(-1);
    }
    printf("绑定创建\n");
    if((connfd=listen(listenfd,50))<0)
    {
        perror("监听失败");
        exit(-1);
    }
    printf("开始监听\n");
    FD_ZERO(&readfds);//初始化文件集
    FD_SET(listenfd,&readfds);//将需要监视的listenfd放入readfds集中
 
    while(1)//循环监听
    {
        int nread,n;
        tmpfds=readfds;//将监视集传递给临时的监视集中，防止后续的操作修改了监视集
        if(select(FD_SETSIZE,&tmpfds,NULL,NULL,NULL)<0)//设置监视，监视tmpfds内的子fd变化,发生变化的将会被保留在tmpfds中
          {
           perror("监视未成功");
            exit(-1);
         }
         
         for(fd1=0;fd1<FD_SETSIZE;fd1++)//循环找在最大范围内的fd1
        {
           if(FD_ISSET(fd1,&tmpfds))//查找是否fd在tmpfds里面
            {
              if(fd1==listenfd)//判定fd等于监听fd，即监听fd在监视过程中出现变化被发现
              {
                  addrlen=sizeof(cliaddr);
                 connfd=accept(listenfd,(struct sockaddr*)&cliaddr,&addrlen);//开始接收客户
                 FD_SET(connfd,&readfds);//将connfd加入监视集，监视接入的变化
                 printf("接入新的连接\n");
              }
              else
                  {
                      ioctl(fd1,FIONREAD,&nread);//测试在fd中还有nread个字符需要读取
                      if(nread==0)//如果需要读取的数据为0,则关闭检测出来的fd1，并且从监视中移除
                    {
                     close(fd1);
                     FD_CLR(fd1,&readfds);
                      printf("移除\n");
                    }
                      else//如果可读数据不为0，则读出来
                    {
                        int i;
                        char *p=NULL,*q=NULL;
                      n=read(fd1,buf,nread);
                      buf[n]=0;
                      p=buf;
                       
                       
                          if((strncmp(p,"-get",4)==0))
                          {  
                             q=p+5;
                             printf("客户下载文件>%s",q);
                             if((fd2=open(q,O_RDONLY))<0)
                                 perror("打开文件错误");
                             
                             while((m=read(fd2,buf,4096))>0)
                             {
                                 write(connfd,buf,m);
                                  
                             }
                             bzero(buf,sizeof(buf));
                             close(fd1);
                             close(fd2);
                             FD_CLR(fd1,&readfds);
                           
                          }
                           
                          if((strncmp(p,"-up",3)==0))
                          {  
                             q=p+4;
                             printf("客户上传文件%s\n",buf+4);
                             if((fd2=open(q,O_CREAT | O_WRONLY | O_APPEND ,0666))<0)
                             {
                                perror("打开文件写入失败");
                                  
                             }
                              
                             while((m=read(connfd,buf,128))>0)
                             { 
                                 printf("%s",buf);
                                 write(fd2,buf,m);
                             }
                             bzero(buf,sizeof(buf));
                             close(fd1);
                             close(fd2);
                             FD_CLR(fd1,&readfds);
                           
                          }
                           
                          if((strncmp(p,"-ls",3)==0))
                          {  
                             q=p+4;
                             printf("客户查看文件……");
                             if((dr=opendir(q))==NULL)
                                 perror("打开目录失败");
                             while((file=readdir(dr))!=NULL)
                             {
                                   printf("%s    ",file->d_name);
                                  write(connfd,file->d_name,sizeof(file->d_name));
 
                             }
                             close(fd1);
                             close(connfd);
                             closedir(dr);
                             FD_CLR(fd1,&readfds);
                           
                          }
                       
                      printf("从客户收取的信息:%s\n",buf);
                    }
 
 
                  }
 
            }//end if 0
             
          
        }//end for 0
 
     
    }//end while0
 
 
 
 
 
 
    exit(0);
}//end main