select函數詳解

select的機制中提供了一個fd_set的資料結構，實際上是long類型的數組， 每一個數組元素都能與一開啟的檔案控制代碼（不管是Socket控制代碼,還是其他 檔案或命名管道或裝置控制代碼）建立聯絡，建立聯絡的工作由程式員完成， 

當調用select()時，由核心根據IO狀態修改fd_set的內容，由此來通知執行了select()的進程哪一Socket或檔案可讀，下面具體解釋： 

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

ndfs：需要監視的檔案控制代碼 
readfds：select監視的可讀檔案控制代碼集合。 
writefds: select監視的可寫檔案控制代碼集合。 
exceptfds：select監視的異常檔案控制代碼集合。 
timeout：本次select()的逾時結束時間。（見/usr/sys/select.h， 可精確至百萬分之一秒！） 

當readfds或writefds中映象的檔案可讀或可寫或逾時，本次select() 就結束返回。程式員利用一組系統提供的宏在select()結束時便可判 斷哪一檔案可讀或可寫。對Socket編程特別有用的就是readfds。 幾隻相關的宏解釋如下： 

FD_ZERO(fd_set *fdset)：清空fdset與所有檔案控制代碼的聯絡。 
FD_SET(int fd, fd_set *fdset)：建立檔案控制代碼fd與fdset的聯絡。 
FD_CLR(int fd, fd_set *fdset)：清除檔案控制代碼fd與fdset的聯絡。 
FD_ISSET(int fd, fdset *fdset)：檢查fdset聯絡的檔案控制代碼fd是否可讀寫，>0表示可讀寫。 

（關於fd_set及相關宏的定義見/usr/include/sys/types.h） 

 

select 傳回值
負值：select錯誤
正值：某些檔案可讀寫或出錯
0：等待逾時，沒有可讀寫或錯誤的檔案

 

具體解釋select的參數：

int maxfdp：是一個整數值，是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，不能錯！在Windows中這個參數的值無所謂，可以設定不正確。

fd_set* readfds：是指向fd_set結構的指標，這個集合中應該包括檔案描述符，可以從這些檔案中讀取資料，可以傳入NULL值，表示不關心任何檔案的讀變化。

fd_set* writefds：是指向fd_set結構的指標，這個集合中應該包括檔案描述符，檔案描述符的寫變化，可以傳入NULL值，表示不關心任何檔案的寫變化。

fd_set * errorfds：同上面兩個參數的意圖，用來監視檔案錯誤異常

 

struct timeval* timeout：是select的逾時時間，這個參數至關重要，它可以使select處於三種狀態：

第一：若將NULL以形參傳入，就是將select置於阻塞狀態，一定等到監視檔案描述符集合中某個檔案描述符發生變化為止

第二：若將時間值設為0秒0毫秒，就變成一個純粹的非阻塞函數，不管檔案描述符是否有變化，都立刻返回繼續執行，檔案無變化返回0，有變化返回一個正值

第三：timeout的值大於0，這就是等待的逾時時間，即select在timeout時間內阻塞，有事件到來就返回了，

 

FD_ACCEPT的實現？依然如上，因為客戶方socket請求串連時，會發送串連請求報文，此時select()當然會結束，FD_ISSET(sockfd)當然大於零，因為有報文可讀嘛！至於這方面的應用，主要在於服務方的父Socket，你若不喜歡主動accept()，可改為如上機制來accept()。 

討論關於利用select()檢測對方Socket關閉的問題： 

仍然是本地Socket有東東可讀，因為對方Socket關閉時，會發一個關閉串連通知報文，會馬上被select()檢測到的。關於TCP的串連（三向交握）和關閉（二次握手）機制，敬請參考有關TCP/IP的書籍。 

不知是什麼原因，UNIX好象沒有提供通知進程關於Socket或Pipe對方關閉的訊號，也可能是cpu所知有限。總之，當對方關閉，一執行recv()或read()，馬上回返回-1，此時全域變數errno的值是115，相應的sys_errlist[errno] 為"Connect refused"（請參考/usr/include/sys/errno.h）。所以，在上篇的for(;;)...select()程式塊中，當有東西可讀時，一定要檢查recv()或 
read()的傳回值，返回-1時要作出關斷本地Socket的處理（select有讀是 因為發來的是結束報文嗎？而read卻讀不到這個報文？），否則select()會一直認為有東西讀，其結果曾幾令cpu傷心欲斷針腳。不信你可以試試：不檢查recv()返回結果，且將收到的東東（實際沒收到）寫至標準輸出...  在有名管道的編程中也有類似問題出現。具體處理詳見拙作：發布一個有用的Socket客戶方原碼。 

至於主動寫Socket時對方突然關閉的處理則可以簡單地捕捉訊號SIGPIPE並作出相應關斷本地Socket等等的處理。SIGPIPE的解釋是：寫入無讀者方的管道。  在此不作贅述，請詳man signal。 

以上是cpu在作tcp/ip資料轉送實驗積累的經驗，若有錯漏，請狂炮擊之。 
補充關於select在非同步(非阻塞)connect中的應用,剛開始搞socket編程的時候  我一直都用阻塞式的connect,

用select可以很好地解決這一問題.大致過程是這樣的: 

1.將開啟的socket設為非阻塞的,可以用fcntl(socket, F_SETFL, O_NDELAY)完成(有的系統用FNEDLAY也可). 

2.發connect調用,這時返回-1,但是errno被設為EINPROGRESS,意即connect仍舊在進行還沒有完成. 

3.將開啟的socket設進被監視的可寫(注意不是可讀)檔案集合用select進行監視,如果可寫,用 
getsockopt(socket, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &error, sizeof(int)); 
來得到error的值,如果為零,則connect成功. 

 

在有了select後可以寫出像樣的網路程式來！舉個簡單的例子，就是從網路上接受資料寫入一個檔案中。
main()
{
    int sock;
    FILE *fp;
    struct fd_set fds;
    struct timeval timeout={3,0}; //select等待3秒，3秒輪詢，要非阻塞就置0 
    ........

    while(1)
   {
        FD_ZERO(&fds); //每次迴圈都要清空集合，否則不能檢測描述符變化
        FD_SET(sock,&fds);  
        FD_SET(fp,&fds);  
        maxfdp=sock>fp?sock+1:fp+1;    //描述符最大值加1
        switch(select(maxfdp,&fds,&fds,NULL,&timeout))   //select使用
        {
            case -1: exit(-1);break;

            case 0:break; 

            default:
                  if(FD_ISSET(sock,&fds)) //測試sock是否可讀，即是否網路上有資料
                  {
                        recvfrom(sock,buffer,256,.....);//接受網路資料
                        if(FD_ISSET(fp,&fds)) //測試檔案是否可寫
                            fwrite(fp,buffer...);//寫入檔案
                         buffer清空;
                   }

}

}

}