select详解

1．表头文件

select函数用于在非阻塞中，当一个套接字或一组套接字有信号时通知你，系统提供select函数来实现多路复用输入/输出模型。
2．函数原型

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

3．函数说明

select()用来等待文件描述词状态的改变。参数n代表最大的文件描述词加1，参数readfds、writefds和exceptfds 称为描述词组，是用来回传该描述词的读，写或例外的状况。底下的宏提供了处理这三种描述词组的方式:

FD_CLR(inr fd,fd_set* set)；用来清除描述词组set中相关fd的位

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

FD_SET（int fd,fd_set*set）；用来设置描述词组set中相关fd的位

FD_ZERO（fd_set *set）；用来清除描述词组set的全部位

4．结构体说明

先说明两个结构体：
1) struct fd_set可以理解为一个集合，这个集合中存放的是文件描述符(filedescriptor)，即文件句柄，这可以是我们所说的普通意义的文件，当然Unix下任何设备、管道、FIFO等都是文件形式，全部包括在内，所以毫无疑问一个socket就是一个文件，socket句柄就是一个文件描述符。
fd_set集合可以通过一些宏由人为来操作，比如
清空集合FD_ZERO(fd_set *)；
将一个给定的文件描述符加入集合之中FD_SET(int ,fd_set*)；
将一个给定的文件描述符从集合中删除FD_CLR(int,fd_set*)；
检查集合中指定的文件描述符是否可以读写FD_ISSET(int ,fd_set* )。一会儿举例说明。
2) struct timeval是一个大家常用的结构，用来代表时间值，有两个成员，一个是秒数，另一个是毫秒数。如下所示：

struct timeval

{

time_t tv_sec;

time_t tv_usec;

};

1. 具体参数说明：
   1) int n:是一个整数值，是指集合中所有文件描述符的范围，即所有文件描述符的最大值加1，不能错！在Windows中这个参数的值无所谓，可以设置不正确。
   2) fd_set*readfds是指向fd_set结构的指针，这个集合中应该包括文件描述符，我们是要监视这些文件描述符的读变化的，即我们关心是否可以从这些文件中读取数据了，如果这个集合中有一个文件可读，select就会返回一个大于0的值，表示有文件可读，如果没有可读的文件，则根据timeout参数再判断是否超时，若超出timeout的时间，select返回0，若发生错误返回负值。可以传入NULL值，表示不关心任何文件的读变化。
   3) fd_set*writefds是指向fd_set结构的指针，这个集合中应该包括文件描述符，我们是要监视这些文件描述符的写变化的，即我们关心是否可以向这些文件中写入数据了，如果这个集合中有一个文件可写，select就会返回一个大于0的值，表示有文件可写，如果没有可写的文件，则根据timeout参数再判断是否超时，若超出timeout的时间，select返回0，若发生错误返回负值。可以传入NULL值，表示不关心任何文件的写变化。
   4) fd_set *errorfds同上面两个参数的意图，用来监视文件错误异常。
   5)struct timeval *timeout是select的超时时间，这个参数至关重要，它可以使select处于三种状态，第一，若将NULL以形参传入，即不传入时间结构，就是将select置于阻塞状态，一定等到监视文件描述符集合中某个文件描述符发生变化为止；第二，若将时间值设为0秒0毫秒，就变成一个纯粹的非阻塞函数，不管文件描述符是否有变化，都立刻返回继续执行，文件无变化返回0，有变化返回一个正值；第三，timeout的值大于0，这就是等待的超时时间，即select在timeout时间内阻塞，超时时间之内有事件到来就返回了，否则在超时后不管怎样一定返回，返回值同上述。
   6．返回值

负值：select错误

正值：某些文件可读写或出错 0：等待超时，没有可读写或错误的文件

如果参数timeout设为NULL则表示select（）没有timeout。

7．错误代码

执行成功则返回文件描述词状态已改变的个数，如果返回0代表在描述词状态改变前已超过timeout时间，当有错误发生时则返回-1，错误原因存于errno，此时参数readfds，writefds，exceptfds和timeout的值变成不可预测。

EBADF 文件描述词为无效的或该文件已关闭

EINTR 此调用被信号所中断

EINVAL 参数n为负值。

ENOMEM 核心内存不足

fd_set结构体

实际上是一个long类型的数组，表示一组文件描述字（fd）的集合，用每一位表示一个fd。
关于用每一位表示一个fd这一点可以从下面的代码【给出了对fd_set进行操作的四个函数】中理解：

fd_set set; 
FD_ZERO(&set);      /*将set的所有位置0，如set在内存中占8位则将set置为00000000*/
FD_SET(0, &set);    /* 将set的第0位置1，如set原来是00000000，则现在变为10000000，这样fd==1的文件描述字就被加进set中了 */
FD_CLR(4, &set);    /*将set的第4位置0，如set原来是10001000，则现在变为10000000，这样fd==4的文件描述字就被从set中清除了 */ 
FD_ISSET(5, &set);  /* 测试set的第5位是否为1，如果set原来是10000100，则返回非零，表明fd==5的文件描述字在set中；否则返回0*/      
  
  

   
   
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也就是说fd_set是用位数来表示fd的，比如说，fd为5，则在fd_set中是用第5位（从零开始）上置一来表示fd_set中含有fd为5的文件描述字的。

关于fd_set的表示范围：
过去，一个fd_set通常只能包含<32的fd（文件描述字），因为fd_set其实只用了一个32位矢量来表示fd【这也就是为什么一开始说fd_set是一个】；现在,UNIX系统通常会在头文件中定义常量FD_SETSIZE，它是数据类型fd_set的描述字数量，其值通常是1024，这样就能表示<1024的fd。

红帽Linux的头文件<bits/types.h>中我们可以看到：
＃define __FD_SETSIZE 1024
以及在头文件<sys/select.h>中我们可以看到：
#include <bits/types.h>           
#define FD_SETSIZE __FD_SETSIZE
  
  

   
   
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当然，fd_set并不是单独存在的，它一般和select函数结合在一起使用。

select函数：

select函数用于在非阻塞中，当一个套接字或一组套接字有信号时通知你，系统提供select函数来实现多路复用输入/输出模型，原型：

#include <sys/time.h> 和#include <unistd.h>
int select(int maxfd,fd_set *rdset,fd_set *wrset,fd_set *exset,struct timeval *timeout);
  
  

   
   
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maxfd是需要监视的最大的文件描述符值+1；
rdset 需要检测的可读文件描述符的集合；
wrset 需要检测的可写文件描述符的集合；
exset 需要检测的及异常文件描述符的集合。
struct timeval结构用于描述一段时间长度，如果在这个时间内，需要监视的描述符没有事件发生则函数返回，返回值为0。

<sys/time.h>:
    struct timeval {
          time_t       tv_sec;     /* seconds */
          suseconds_t   tv_usec; /*代表的是微秒精度（10的－6次方秒） */
    };
  
  

   
   
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对于select函数的功能简单的说就是对文件fd做一个测试。测试结果有三种可能：
1.timeout=NULL（阻塞：select将一直被阻塞，直到某个文件描述符上发生了事件）
2.timeout所指向的结构设为非零时间（等待固定时间：如果在指定的时间段里有事件发生或者时间耗尽，函数均返回）
3.timeout所指向的结构，时间设为0（非阻塞：仅检测描述符集合的状态，然后立即返回，并不等待外部事件的发生）
返回值：返回对应位仍然为1的fd的总数。注意啦：只有那些可读，可写以及有异常条件待处理的fd位仍然为1。否则为0哦。
同时select函数会将传递进来的fd_set更改，只保留可读，可写以及有异常的fd位为一。因此，将fd加入select监控集的同时，还要再使用一个数据结构array保存放到select监控集中的fd，一是用于再select 返回后，array作为源数据和fd_set进行FD_ISSET判断。二是select返回后会把以前加入的但并无事件发生的fd清空，则每次开始 select前都要重新从array取得fd逐一加入（FD_ZERO最先），扫描array的同时取得fd最大值maxfd，用于select的第一个 参数。

例子一：
举个例子，比如recv(), 在没有数据到来调用它的时候,你的线程将被阻塞,如果数据一直不来,你的线程就要阻塞很久.这样显然不好。所以采用select来查看套节字是否可读(也就是是否有数据读了) 。
步骤如下——

socket s;
.....
fd_set set;
while(1)
{
FD_ZERO(&set);//将你的套节字集合清空
FD_SET(s, &set);//加入你感兴趣的套节字到集合,这里是一个读数据的套节字s
select(0,&set,NULL,NULL,NULL);//检查套节字是否可读,
//很多情况下就是是否有数据(注意,只是说很多情况)
//这里select是否出错没有写
if(FD_ISSET(s, &set) //检查s是否在这个集合里面,
{ //select将更新这个集合,把其中不可读的套节字去掉
//只保留符合条件的套节字在这个集合里面
recv(s,...);
}
//do something here
}
  
  

   
   
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使用select函数的过程一般是：
先调用宏FD_ZERO将指定的fd_set清零，然后调用宏FD_SET将需要测试的fd加入fd_set，接着调用函数select测试fd_set中的所有fd，最后用宏FD_ISSET检查某个fd在函数select调用后，相应位是否仍然为1。
例子二：
以下是一个测试单个文件描述字可读性的例子：

int isready(int fd)
{
int rc;
fd_set fds;
struct tim tv;
FD_ZERO(&fds);
FD_SET(fd,&fds);
tv.tv_sec = tv.tv_usec = 0;
rc = select(fd+1, &fds, NULL, NULL, &tv);
if (rc < 0) //error
return -1;
return FD_ISSET(fd,&fds) ? 1 : 0;
}

  
  

   
   
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以上内容均取自互联网，我只做了整理工作，因为网址有些不记得了，所以就不贴网址了，谨在此说明一下。【非原创】

fd_set结构体