linux中select()函数分析

songbo

linux中select()函数分析 [复制链接]

select（）的机制中提供一fd_set的数据结构，实际上是一long类型的数组， 每一个数组元素都能与一

打开的文件句柄（不管是Socket句柄，还是其他 文件或命名管道或设备句柄）建立联系，建立联系的工

作由程序员完成， 当调用select（）时，由内核根据IO状态修改fd_set的内容，由此来通知执 行了

select（）的进程哪一Socket或文件可读，下面具体解释：#include int select（nfds， readfds，

writefds， exceptfds， timeout）
　
　　int nfds；fd_set *readfds， *writefds， *exceptfds；struct timeval *timeout；ndfs：

select监视的文件句柄数，视进程中打开的文件数而定，一般设为呢要监视各文件 中的最大文件号加一

。
　
　　readfds：select监视的可读文件句柄集合。
　
　　writefds： select监视的可写文件句柄集合。
　
　　exceptfds：select监视的异常文件句柄集合。
　
　　timeout：本次select（）的超时结束时间。（见/usr/sys/select.h， 可精确至百万分之一秒！）
　
　　当readfds或writefds中映象的文件可读或可写或超时，本次select（） 就结束返回。程序员利用

一组系统提供的宏在select（）结束时便可判 断哪一文件可读或可写。对Socket编程特别有用的就是

readfds. 几只相关的宏解释如下：FD_ZERO（fd_set *fdset）：清空fdset与所有文件句柄的联系。
　
　　FD_SET（int fd， fd_set *fdset）：建立文件句柄fd与fdset的联系。
　
　　FD_CLR（int fd， fd_set *fdset）：清除文件句柄fd与fdset的联系。
　
　　FD_ISSET（int fd， fdset *fdset）：检查fdset联系的文件句柄fd是否可读写，>0表示可读写。
　
　　（关于fd_set及相关宏的定义见/usr/include/sys/types.h）
　
　　这样，你的socket只需在有东东读的时候才读入，大致如下：……
　
　　int sockfd；fd_set fdR；struct timeval timeout = ……；……
　
　　for（；；） { FD_ZERO（&fdR）；FD_SET（sockfd， &fdR）；switch （select（sockfd + 1，

&fdR， NULL， &timeout）） { case -1：error handled by u；case 0：timeout hanled by u；

default：if （FD_ISSET（sockfd）） { now u read or recv something；/* if sockfd is father

and server socket， u can now accept（） */ }所以一个FD_ISSET（sockfd）就相当通知了sockfd可

读。
　
　　至于struct timeval在此的功能，请man select.不同的timeval设置 使使select（）表现出超时结

束、无超时阻塞和轮询三种特性。由于timeval可精确至百万分之一秒，所以Windows的SetTimer（）根

本不算 什么。你可以用select（）做一个超级时钟。
　
　　FD_ACCEPT的实现？依然如上，因为客户方socket请求连接时，会发送连接请求报文，此时select（

）当然会结束，FD_ISSET（sockfd）当然大于零，因为有报文可读嘛！至于这方面的应用，主要在于服

务方的父Socket，你若不喜欢主动accept（），可改为如上机制来accept（）。
　
　　至于FD_CLOSE的实现及处理，颇费了一堆cpu处理时间，未完待续。
　
　　——讨论关于利用select（）检测对方Socket关闭的问题：仍然是本地Socket有东东可读，因为对

方Socket关闭时，会发一个关闭连接通知报文，会马上被select（）检测到的。关于TCP的连接（三次握

手）和关闭（二次握手）机制，敬请参考有关TCP/IP的书籍。
　
　　不知是什么原因，UNIX好象没有提供通知进程关于Socket或Pipe对方关闭的信号，也可能是cpu所知

有限。总之，当对方关闭，一执行recv（）或read（），马上回返回-1，此时全局变量errno的值是115

，相应的sys_errlist[errno]为"Connect refused"（请参考/usr/include/sys/errno.h）。所以，在上

篇的for（；；）……select（）程序块中，当有东西可读时，一定要检查recv（）或read（）的返回值

，返回-1时要作出关断本地Socket的处理，否则select（）会一直认为有东西读，其结果曾几令cpu伤心

欲断针脚。不信你可以试试：不检查recv（）返回结果，且将收到的东东（实际没收到）写至标准输出

……
　
　　在有名管道的编程中也有类似问题出现。具体处理详见拙作：发布一个有用的Socket客户方原码。
　
　　至于主动写Socket时对方突然关闭的处理则可以简单地捕捉信号SIGPIPE并作出相应关断本地Socket

等等的处理。SIGPIPE的解释是：写入无读者方的管道。
在此不作赘述，请详man signal.以上是cpu在作tcp/ip数据传输实验积累的经验，若有错漏，请狂炮击

之。
　
　　唉，昨天在hacker区被一帮孙子轰得差点儿没短路。ren cpu（奔腾的心） z80补充关于select在异

步（非阻塞）connect中的应用，刚开始搞socket编程的时候我一直都用阻塞式的connect，非阻塞

connect的问题是由于当时搞proxy scan而提出的呵呵通过在网上与网友们的交流及查找相关FAQ，总算

知道了怎么解决这一问题。同样用select可以很好地解决这一问题。大致过程是这样的：1.将打开的

socket设为非阻塞的，可以用fcntl（socket， F_SETFL， O_NDELAY）完成（有的系统用FNEDLAY也可）

。
　
　　2.发connect调用，这时返回-1，但是errno被设为EINPROGRESS，意即connect仍旧在进行还没有完

成。
　
　　3.将打开的socket设进被监视的可写（注意不是可读）文件集合用select进行监视，如果可写，用

getsockopt（socket， SOL_SOCKET， SO_ERROR， &error， sizeof（int））；来得到error的值，如

果为零，则connect成功

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