系统提供select函数来实现多路复用输入/输出模型:
int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
在使用select函数时,就免不了用到fd_set结构体。那fd_set就是怎么样的?
下面我们先看在man手册中关于select:
那么fd_set究竟是什么?
typedef long int __fd_mask;
/* It's easier to assume 8-bit bytes than to get CHAR_BIT. */
#define __NFDBITS (8 * (int) sizeof (__fd_mask))
#define __FDELT(d) ((d) / __NFDBITS)
#define __FDMASK(d) ((__fd_mask) 1 << ((d) % __NFDBITS))
/* fd_set for select and pselect. */
typedef struct
{
/* XPG4.2 requires this member name. Otherwise avoid the name
from the global namespace. */
#ifdef __USE_XOPEN
__fd_mask fds_bits[__FD_SETSIZE / __NFDBITS];
# define __FDS_BITS(set) ((set)->fds_bits)
#else
__fd_mask __fds_bits[__FD_SETSIZE / __NFDBITS];
# define __FDS_BITS(set) ((set)->__fds_bits)
#endif
} fd_set;
/* Maximum number of file descriptors in `fd_set'. */
#define FD_SETSIZE __FD_SETSIZE //__FD_SETSIZE等于1024
/* Access macros for `fd_set'. */
#define FD_SET(fd, fdsetp) __FD_SET (fd, fdsetp)
#define FD_CLR(fd, fdsetp) __FD_CLR (fd, fdsetp)
#define FD_ISSET(fd, fdsetp) __FD_ISSET (fd, fdsetp)
#define FD_ZERO(fdsetp) __FD_ZERO (fdsetp)
根据分析,我么可以把这个结构理解为一个整数数组,更严格的说, 是一个 “位图”。使用位图中对应的位来表示要监视的文件描述符。
并且还提供了一组操作fd_set的接口函数,来方便的操作该位图!
void FD_CLR(int fd, fd_set *set); // 用来清除描述词组set中相关fd 的位
int FD_ISSET(int fd, fd_set *set); // 用来测试描述词组set中相关fd 的位是否为真
void FD_SET(int fd, fd_set *set); // 用来设置描述词组set中相关fd的位
void FD_ZERO(fd_set *set); // 用来清除描述词组set的全部位
其中,错误值可能为:
理解select模型的关键在于理解fd_set,为说明方便,取fd_set长度为1字节,fd_set中的每一bit可以对应一个文件描述符fd。则1字节长的fd_set最大可以对应8个fd。
(1)执行fd_set set; FD_ZERO(&set);则set用位表示是0000,0000。
(2)若fd=5,执行FD_SET(fd,&set);后set变为0001,0000(第5位置为1) 。
(3)若再加入fd=2,fd=1,则set变为0001,0011 。
(4)执行select(6,&set,0,0,0)阻塞等待 。
(5)若fd=1,fd=2上都发生可读事件,则select返回,此时set变为0000,0011。注意:没有事件发生的fd=5被清空。
这里我们思考为什么需要额外的数据结构array保存放到select监控集中的fd?
也正是因为以上两点,Select也有不得不说的缺点!!!
只检测标准输入:
#include
#include
#include
int main() {
fd_set read_fds;
FD_ZERO(&read_fds);
FD_SET(0, &read_fds);
for (;;) {
printf("> ");
fflush(stdout);
int ret = select(1, &read_fds, NULL, NULL, NULL);
if (ret < 0) {
perror("select");
continue;
}
if (FD_ISSET(0, &read_fds)) {
char buf[1024] = { 0 };
read(0, buf, sizeof(buf) - 1);
printf("input: %s", buf);
}
else {
printf("error! invaild fd\n");
continue;
}
FD_ZERO(&read_fds);
FD_SET(0, &read_fds);
}
return 0;
}
说明:当只检测文件描述符0(标准输入)时,因为输入条件只有在你有输入信息的时候,才成立,所以如果
一直不输入,就会产生超时信息。
select示例代码