Linux C——poll函数实现多路复用

多路复用

   多路复用一般用于I/O操作可能会被阻塞的情况，对可能会有阻塞的I/O的管道、网路进行编程。

采用管道函数创建有名管道，使用select函数替代使用poll函数实现多路复用： 创建两个有名管道，获取3个文件描述符（2个管道1个标准输入），然后初始化读文件描述符，select监视文件描述符的文件读写，管道1输出到屏幕上，管道2输出到屏幕上，标准输入‘Q’来进行判读是否退出。

 

select参数函数介绍：

（1）第一个参数maxfdp1指定待测试的描述字个数，它的值是待测试的最大描述字加1（因此把该参数命名为maxfdp1），描述字0、1、2...maxfdp1-1均将被测试。

因为文件描述符是从0开始的。

（2）中间的三个参数readset、writeset和exceptset指定我们要让内核测试读、写和异常条件的描述字。如果对某一个的条件不感兴趣，就可以把它设为空指针。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，可通过以下四个宏进行设置：

          void FD_ZERO(fd_set *fdset);           //清空集合

          void FD_SET(int fd, fd_set *fdset);   //将一个给定的文件描述符加入集合之中

          void FD_CLR(int fd, fd_set *fdset);   //将一个给定的文件描述符从集合中删除

          int FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset);   // 检查集合中指定的文件描述符是否可以读写 

（3）timeout告知内核等待所指定描述字中的任何一个就绪可花多少时间。其timeval结构用于指定这段时间的秒数和微秒数。

         struct timeval{

                   long tv_sec;   //seconds

                   long tv_usec;  //microseconds

       };

这个参数有三种可能：

（1）永远等待下去：仅在有一个描述字准备好I/O时才返回。为此，把该参数设置为空指针NULL。

（2）等待一段固定时间：在有一个描述字准备好I/O时返回，但是不超过由该参数所指向的timeval结构中指定的秒数和微秒数。

（3）根本不等待：检查描述字后立即返回，这称为轮询。为此，该参数必须指向一个timeval结构，而且其中的定时器值必须为0。

 <span style="font-family:FangSong_GB2312;font-size:18px;"><strong>#include <fcntl.h>
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <unistd.h>
 #include <string.h>
 #include <time.h>
 #include <errno.h>

 #define FIFO1 "in1"
 #define FIFO2 "in2"
 #define MAX_BUFFER_SIZE 1024  //缓冲区大小
 #define IN_FILES 3               //多路复用输入文件数目
 #define TIME_DELAY 60           //超时秒数

 #define MAX(a,b) ((a > b) ? (a) : (b))

 int main(void)
 {
     int fds[IN_FILES];      //管道描述符
     int i;
     int res;
     int real_read;
     int maxfd;

     char buf[MAX_BUFFER_SIZE];

     struct timeval tv;

     fd_set inset;
     fd_set tmp_inset;           //文件描述符集

     fds[0] = 0;          //终端的文件描述符

     if(access(FIFO1,F_OK) == -1)         //创建两个有名管道
     {
         if((mkfifo(FIFO1,0666) < 0) && (errno != EEXIST))
         {
             printf("Cannot creat fifo1 file!\n");

             exit(1);
         }
     }

     if(access(FIFO2,F_OK) == -1)
     {
         if((mkfifo(FIFO2,0666) < 0) && (errno != EEXIST))
         {
             printf("Cannot creat fifo2 file\n");

             exit(1);
         }
     }

     if((fds[1] = open(FIFO1,O_RDONLY | O_NONBLOCK)) < 0)   //以只读非阻塞的方式打开两个管道文件
     {
         printf("open in1 error!\n");

         return 1;
     }

     if((fds[2] = open(FIFO2,O_RDONLY | O_NONBLOCK)) < 0)
     {
         printf("open in2 error!\n");

         return 1;
     }

     maxfd = MAX(MAX(fds[0],fds[1]),fds[2]);  //取出两个文件描述符中的较大者

     //初始化读集inset,并在读文件描述符集中加入相应的描述集
     FD_ZERO(&inset);     //将insert清零，使集合中不含任何fd
     for(i = 0; i < IN_FILES; i++)
     {  //将fds[i]加入inset集合
         FD_SET(fds[i],&inset);
     }

     FD_SET(0,&inset);

     tv.tv_sec = TIME_DELAY;   //设置超时60s
     tv.tv_usec = 0;
 //循环测试该文件描述符是否准备就绪，并调用selelct()函数对相关文件描述符做相应的操作
 while(FD_ISSET(fds[0],&inset) || FD_ISSET(fds[1],&inset) || FD_ISSET(fds[2],&inset))
     {    //文件描述符集的备份，以免每次都进行初始化
         tmp_inset = inset;
         res = select(maxfd+1,&tmp_inset,NULL,NULL,&tv);

         switch(res)
         {
             case -1:
                 {
                     printf("Select error!\n");

                     return 1;
                 }
                 break;

             case 0:
                 {
                     printf("Time out!\n");

                     return 1;
                 }
                 break;
             default:
                 {
                     for(i = 0; i < IN_FILES; i++)
                     {
                         if(FD_ISSET(fds[i],&tmp_inset))
                         {
                             memset(buf,0,MAX_BUFFER_SIZE);

                             real_read = read(fds[i],buf,MAX_BUFFER_SIZE);

                             if(real_read < 0)
                             {
                                 if(errno != EAGAIN)
                                 {
                                     return 1;
                                 }
                             }
                             else if(!real_read)  //已到达文件尾
                             {
                                 close(fds[i]);

                                 FD_CLR(fds[i],&inset);
                             }
                             else
                             {
                                 if(i == 0)
                                 {   //主程序终端控制
                                     if((buf[0] == 'q') || (buf[0] == 'Q'))
                                     {
                                         return 1;
                                     }
                                 }
                                 else
                                 {   //显示管道输入字符串
                                     buf[real_read] = '\0';

                                     printf("%s",buf);
                                 }
                             }
                         }
                     }
                 }
              break;
         }
     }

     return 0;
 }strong>span>