select 和 poll基本用法

select函数

函数原型

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

（1）timeout == NULL，永远等待，如果捕捉到一个信号select返回-1，errno设置为EINTR。
（2）timeout->tv_sec == 0 && timeout->tv_usec == 0，根本不等待，轮询系统不阻塞select函数的方法
（3）timeout->tv_sec != 0 || timeout->tv_usec != 0，等待指定的秒数和微妙数，如果在超时到期时还没有一 个描述符准备好，则返回值为0

操作函数

   void FD_SET(int fd, fd_set *set);
   void FD_CLR(int fd, fd_set *set);
   int  FD_ISSET(int fd, fd_set *set);
   void FD_ZERO(fd_set *set);

返回值

（1）返回值-1表示出错.这是可能发生的，例如，在所指定的描述符一个都没有准备好时捕捉到一个信号。在这种情况下，一个描述符集都不修改
（2）返回值0表示没有描述符准备好。若指定的描述符一个都没有准备好，指定的时间就过了，那么就会发生这种情况。此时，所有的描述符集都会被置0
（3）一个正的返回值说明了已经准备好的描述符数。改制是3个描述符集中已准备好的描述符数之和，如果同一描述符已准备好读和写，那么在返回值中就会对其记数两次

几点说明

（1）一个描述符阻塞与否并不影响select是否阻塞
（2）如果在一个文件描述符上碰到了文件尾端，则select会认为该描述符时可读的，然后调用read会返回0，这是UNIX系统指示到达文件尾端的方法

pselect函数

 int pselect(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,
               fd_set *exceptfds, const struct timespec *timeout,
               const sigset_t *sigmask);

除以下几点外，pselect与select相同
- select的超时值用timeval结构指定，pselect用timespec接收，timespec结构以秒和纳秒表示超时值，而非秒和微秒，可以提供更精准的超时时间
- pselect的超时值被声明为const,这保证了调用pselect不会改变此值
- pselect使用可选信号屏蔽字。若sigmask为NULＬ，那么在与信号有关的方面，pselect和select相同。若sigmask指向一信号屏蔽字，在调用pselect时，以原子操作的方式安装该信号屏蔽字。在返回时，回复以前的信号屏蔽字

测试程序

／*server.c*/
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#include "wrap.h"

#define SERV_PORT 6666

int main(int argc, char *argv[])
{
    int i, j, n, maxi;

    int nready, client[FD_SETSIZE];                 /* 自定义数组client, 防止遍历1024个文件描述符  FD_SETSIZE默认为1024 */
    int maxfd, listenfd, connfd, sockfd;
    char buf[BUFSIZ], str[INET_ADDRSTRLEN];         /* #define INET_ADDRSTRLEN 16 */

    struct sockaddr_in clie_addr, serv_addr;
    socklen_t clie_addr_len;
    fd_set rset, allset;                            /* rset 读事件文件描述符集合 allset用来暂存 */

    listenfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    int opt = 1;
    setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt));

    bzero(&serv_addr, sizeof(serv_addr));
    serv_addr.sin_family= AF_INET;
    serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    serv_addr.sin_port= htons(SERV_PORT);

    Bind(listenfd, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr));
    Listen(listenfd, 128);

    maxfd = listenfd;                           /* 起初 listenfd 即为最大文件描述符 */

    maxi = -1;                                  /* 将来用作client[]的下标, 初始值指向0个元素之前下标位置 */
    for (i = 0; i < FD_SETSIZE; i++)
        client[i] = -1;                         /* 用-1初始化client[] */

    FD_ZERO(&allset);
    FD_SET(listenfd, &allset);                  /* 构造select监控文件描述符集 */

    while (1) {   
        rset = allset;                          /* 每次循环时都从新设置select监控信号集 */
        nready = select(maxfd+1, &rset, NULL, NULL, NULL);
        if (nready < 0)
            perr_exit("select error");

        if (FD_ISSET(listenfd, &rset)) {        /* 说明有新的客户端链接请求 */

            clie_addr_len = sizeof(clie_addr);
            connfd = Accept(listenfd, (struct sockaddr *)&clie_addr, &clie_addr_len);       　　　　　　　　　　　　　/* Accept 不会阻塞 */
            printf("received from %s at PORT %d\n",
                    inet_ntop(AF_INET, &clie_addr.sin_addr, str, sizeof(str)),
                    ntohs(clie_addr.sin_port));

            for (i = 0; i < FD_SETSIZE; i++)
                if (client[i] < 0) {             /* 找client[]中没有使用的位置 */
                    client[i] = connfd;          /* 保存accept返回的文件描述符到client[]里 */
                    break;
                }

            if (i == FD_SETSIZE) {               /* 达到select能监控的文件个数上限 1024 */
                fputs("too many clients\n", stderr);
                exit(1);
            }

            FD_SET(connfd, &allset);             /* 向监控文件描述符集合allset添加新的文件描述符connfd */
            if (connfd > maxfd)
                maxfd = connfd;                  /* select第一个参数需要 */

            if (i > maxi)
                maxi = i;                        /* 保证maxi存的总是client[]最后一个元素下标 */

            if (--nready == 0)
                continue;
        } 

        for (i = 0; i <= maxi; i++) {            /* 检测哪个clients 有数据就绪 */

            if ((sockfd = client[i]) < 0)
                continue;
            if (FD_ISSET(sockfd, &rset)) {

                if ((n = Read(sockfd, buf, sizeof(buf))) == 0) {    
                /* 当client关闭链接时,服务器端也关闭对应链接 */
                    Close(sockfd);
                    FD_CLR(sockfd, &allset);      /* 解除select对此文件描述符的监控 */
                    client[i] = -1;
                } 
                else if (n > 0) {
                    for (j = 0; j < n; j++)
                        buf[j] = toupper(buf[j]);
                    Write(sockfd, buf, n);
                    Write(STDOUT_FILENO, buf, n);
                }

                if (--nready == 0)
                    break;                         /* 跳出for, 但还在while中 */
            }
        }
    }
    Close(listenfd);
    return 0;
}

poll函数

int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout);

struct pollfd {
int fd; /* file descriptor */
short events; /* requested events */
short revents; /* returned events */
};
常用events宏：POLLIN(读事件)，POLLOUT（写事件），POLLERR（异常事件）

测试程序

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#include "wrap.h"

#define MAXLINE 80
#define SERV_PORT 8000
#define OPEN_MAX 1024

int main(int argc, char *argv[])
{
    int i, j, maxi, listenfd, connfd, sockfd;
    int nready;                                 /*接收poll返回值, 记录满足监听事件的fd个数*/
    ssize_t n;

    char buf[MAXLINE], str[INET_ADDRSTRLEN];
    socklen_t clilen;
    struct pollfd client[OPEN_MAX];
    struct sockaddr_in cliaddr, servaddr;

    listenfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    int opt = 1;
    setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt));

    bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);

    Bind(listenfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
    Listen(listenfd, 128);

    client[0].fd = listenfd;                    /* 要监听的第一个文件描述符 存入client[0]*/
    client[0].events = POLLIN;                  /* listenfd监听普通读事件 */

    for (i = 1; i < OPEN_MAX; i++)
        client[i].fd = -1;                      /* 用-1初始化client[]里剩下元素 0也是文件描述符,不能用 */

    maxi = 0;                                   /* client[]数组有效元素中最大元素下标 */

    for ( ; ; ) {
        nready = poll(client, maxi+1, -1);      /* 阻塞监听是否有客户端链接请求 */

        if (client[0].revents & POLLIN) {       /* listenfd有读事件就绪 */

            clilen = sizeof(cliaddr);
            connfd = Accept(listenfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &clilen);
               /* 接收客户端请求 Accept 不会阻塞 */
            printf("received from %s at PORT %d\n",
                    inet_ntop(AF_INET, &cliaddr.sin_addr, str, sizeof(str)),
                    ntohs(cliaddr.sin_port));

            for (i = 1; i < OPEN_MAX; i++)
                if (client[i].fd < 0) {
                    client[i].fd = connfd;      /* 找到client[]中空闲的位置,存放accept返回的connfd */
                    break;
                }

            if (i == OPEN_MAX)                  /* 达到了最大客户端数 */
                perr_exit("too many clients");

            client[i].events = POLLIN;          /* 设置刚刚返回的connfd,监控读事件 */
            if (i > maxi)
                maxi = i;                       /* 更新client[]中最大元素下标 */
            if (--nready <= 0)
                continue;                       /* 没有更多就绪事件时,继续回到poll阻塞 */
        }

        for (i = 1; i <= maxi; i++) {           
        /* 前面的if没满足,说明没有listenfd满足. 检测client[] 看是哪个connfd就绪 */
            if ((sockfd = client[i].fd) < 0)
                continue;

            if (client[i].revents & POLLIN) {

                if ((n = Read(sockfd, buf, MAXLINE)) < 0) {
                    /* connection reset by client */
                    if (errno == ECONNRESET) {  /* 收到RST标志 */
                        printf("client[%d] aborted connection\n", i);
                        Close(sockfd);
                        client[i].fd = -1;      
                      /* poll中不监控该文件描述符,直接置为-1即可,不用像select中那样移除 */
                    } 
                    else
                        perr_exit("read error");

                else if (n == 0) {            /* 说明客户端先关闭链接 */
                    printf("client[%d] closed connection\n", i);
                    Close(sockfd);
                    client[i].fd = -1;
                } 
                else {
                    for (j = 0; j < n; j++)
                        buf[j] = toupper(buf[j]);
                    Writen(sockfd, buf, n);
                }
                if (--nready <= 0)
                    break;
            }
        }
    }
    return 0;
}

区别

1 poll函数可以突破1024的限制，可以通过改变配置文件实现

2 监听和返回的集合是分离的，所以poll函数不用像select函数对返回结果依次遍历来寻找有事件发生的文件描述符