linux之select函式用法詳解
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select系統呼叫是用來讓我們的程式監視多個檔案控制代碼(file descriptor)的狀態變化的。程式會停在select這裡等待,直到被監視的檔案控制代碼有某一個或多個發生了狀態改變。何為檔案控制代碼?
檔案控制代碼在Linux裡很多,如果你man某個函式,在函式返回值部分說到成功後有一個檔案控制代碼被建立的都是,如man socket可以看到“On success, a file descriptor for the new socket is returned.”而man 2 open可以看到“open() and creat() return the new file descriptor”,其實檔案控制代碼就是一個整數,看socket函式的宣告就明白了:
當然,我們最熟悉的控制代碼是0、1、2三個,0是標準輸入,1是標準輸出,2是標準錯誤輸出。0、1、2是整數表示的,對應的FILE *結構的表示就是stdin、stdout、stderr,0就是stdin,1就是stdout,2就是stderr。
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>#include <string.h>
{
char buf[10] = "";
read(0, buf, 9); /* 從標準輸入 0 讀入字元 */
fprintf(stdout, "%s\n", buf); /* 向標準輸出 stdout 寫字元 */
return 0;
}
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
int main(int argc, char ** argv)
{
char buf[10] = "";
fread(buf, 9, 1, stdin); /* 從標準輸入 stdin 讀入字元 */
write(1, buf, strlen(buf));
return 0;
}
繼續上面說的select,就是用來監視某個或某些控制代碼的狀態變化的。select函式原型如下:
int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
struct timeval {
long tv_sec; /* seconds */
long tv_usec; /* microseconds */
};
第2、3、4三個引數是一樣的型別: fd_set *,即我們在程式裡要申明幾個fd_set型別的變數,比如rdfds, wtfds, exfds,然後把這個變數的地址&rdfds, &wtfds, &exfds 傳遞給select函式。這三個引數都是一個控制代碼的集合,第一個rdfds是用來儲存這樣的控制代碼的:當控制代碼的狀態變成可讀的時系統就會告訴select函式返回,同理第二個wtfds是指有控制代碼狀態變成可寫的時系統就會告訴select函式返回,同理第三個引數exfds是特殊情況,即控制代碼上有特殊情況發生時系統會告訴select函式返回。特殊情況比如對方通過一個socket控制代碼發來了緊急資料。如果我們程式裡只想檢測某個socket是否有資料可讀,我們可以這樣:
fd_set rdfds; /* 先申明一個 fd_set 集合來儲存我們要檢測的 socket控制代碼 */
struct timeval tv; /* 申明一個時間變數來儲存時間 */
int ret; /* 儲存返回值 */
FD_ZERO(&rdfds); /* 用select函式之前先把集合清零 */
FD_SET(socket, &rdfds); /* 把要檢測的控制代碼socket加入到集合裡 */
tv.tv_sec = 1;
tv.tv_usec = 500; /* 設定select等待的最大時間為1秒加500毫秒 */
ret = select(socket + 1, &rdfds, NULL, NULL, &tv); /* 檢測我們上面設定到集合rdfds裡的控制代碼是否有可讀資訊 */
if(ret < 0) perror("select");/* 這說明select函數出錯 */
else if(ret == 0) printf("超時\n"); /* 說明在我們設定的時間值1秒加500毫秒的時間內,socket的狀態沒有發生變化 */
else { /* 說明等待時間還未到1秒加500毫秒,socket的狀態發生了變化 */
printf("ret=%d\n", ret); /* ret這個返回值記錄了發生狀態變化的控制代碼的數目,由於我們只監視了socket這一個控制代碼,所以這裡一定ret=1,如果同時有多個控制代碼發生變化返回的就是控制代碼的總和了 */
/* 這裡我們就應該從socket這個控制代碼裡讀取資料了,因為select函式已經告訴我們這個控制代碼裡有資料可讀 */
if(FD_ISSET(socket, &rdfds)) { /* 先判斷一下socket這外被監視的控制代碼是否真的變成可讀的了 */
/* 讀取socket控制代碼裡的資料 */
recv(...);
}
}
注意select函式的第一個引數,是所有加入集合的控制代碼值的最大那個值還要加1。比如我們建立了3個控制代碼:
int sa, sb, sc;
sa = socket(...); /* 分別建立3個控制代碼並連線到伺服器上 */
connect(sa,...);
sb = socket(...);
connect(sb,...);
sc = socket(...);
connect(sc,...);
FD_SET(sa, &rdfds);/* 分別把3個控制代碼加入讀監視集合裡去 */
FD_SET(sb, &rdfds);
FD_SET(sc, &rdfds);
在使用select函式之前,一定要找到3個控制代碼中的最大值是哪個,我們一般定義一個變數來儲存最大值,取得最大socket值如下:
int maxfd = 0;
if(sa > maxfd) maxfd = sa;
if(sb > maxfd) maxfd = sb;
if(sc > maxfd) maxfd = sc;
然後呼叫select函式:
ret = select(maxfd + 1, &rdfds, NULL, NULL, &tv); /*maxfd指集合中所有檔案描述符的範圍,即所有檔案描述符的最大值加1*/
同樣的道理,如果我們要檢測使用者是否按了鍵盤進行輸入,我們就應該把標準輸入0這個控制代碼放到select裡來檢測,如下:
C程式碼 收藏程式碼
FD_ZERO(&rdfds);
FD_SET(0, &rdfds);
tv.tv_sec = 1;
tv.tv_usec = 0;
ret = select(1, &rdfds, NULL, NULL, &tv); /* 注意是最大值還要加1 */
if(ret < 0) perror("select");/* 出錯 */
else if(ret == 0) printf("超時\n"); /* 在我們設定的時間tv內,使用者沒有按鍵盤 */
else { /* 使用者有按鍵盤,要讀取使用者的輸入 */
scanf("%s", buf);
總結如下:用檢測觸控式螢幕事件為例,當按鍵按下我們採取讀取資料,這裡是寫應用程式不是指驅動中的中斷函式。
首先應該獲取打獲取這個檔案的控制代碼。
pcTSName = getenv("TSLIB_TSDEVICE") /* 獲取驅動程式的裝置節點 ,我們以前設定的環境變數*/
g_tTSDev = ts_open(pcTSName, 1);
g_tTouchScreenOpr.iFd = ts_fd(g_tTSDev); /* 這裡就是獲取檔案控制代碼,當有資料變化的時候,這個檔案控制代碼是會變化的,前面兩句是應用程式來呼叫驅動函式的。 */
#include <sys/select.h>
static fd_set g_tRFds; /* 定義fd_set型別的一個變數 */
static int g_iMaxFd = -1; /* 所監測多個檔案控制代碼的最大值,找到後還得加一 */
FD_ZERO(&g_tRFds);
while (ptTmp)
{
if (0 == ptTmp->DeviceInit()) /* 在連結串列中取出多個檔案來找到控制代碼 */
{
FD_SET(ptTmp->iFd, &g_tRFds);
if (g_iMaxFd < ptTmp->iFd)
g_iMaxFd = ptTmp->iFd;
iError = 0;
}
ptTmp = ptTmp->ptNext;
}
g_iMaxFd++; /* 不要忘了加一 */
前面是一些初始操作,下面就可以實現監控部分的程式碼了。
fd_set tRFds;
int iRet;
tRFds = g_tRFds;
Ret = select(g_iMaxFd, &tRFds, NULL, NULL, NULL); /* 超時間事件沒有設定,表示永久休眠不返回,當有事件發生的時候才返回 */
if (iRet > 0) /* 表示有資料可讀 */
{
while (ptTmp) /* 還是從連結串列中取出資料,看是哪一個檔案控制代碼可讀 */
{
if (FD_ISSET(ptTmp->iFd, &tRFds))
{
/* 呼叫讀函式 */
}
ptTmp = ptTmp->ptNext;
}
}
上面是我對select函式的總結,但是有時候可以使用多執行緒多工來替代。