select()函數(shù)和poll()函數(shù)均是主要用來處理多路I/O復(fù)用的情況。比如一個服務(wù)器既想等待輸入終端到來，又想等待若干個套接字有客戶請求到達，這時候就需要借助select或者poll函數(shù)了。
（一）select()函數(shù)原型如下：
1 int select(int fdsp1, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *errorfds, const struct timeval *timeout);
各個參數(shù)含義如下：
- int fdsp1:最大描述符值 + 1
- fd_set *readfds:對可讀感興趣的描述符集
- fd_set *writefds:對可寫感興趣的描述符集
- fd_set *errorfds:對出錯感興趣的描述符集
- struct timeval *timeout:超時時間（注意：對于linux系統(tǒng)，此參數(shù)沒有const限制，每次select調(diào)用完畢timeout的值都被修改為剩余時間，而unix系統(tǒng)則不會改變timeout值）
select函數(shù)會在發(fā)生以下情況時返回：
- readfds集合中有描述符可讀
- writefds集合中有描述符可寫
- errorfds集合中有描述符遇到錯誤條件
- 指定的超時時間timeout到了
當(dāng)select返回時，
描述符集合將被修改以指示哪些個描述符正處于可讀、可寫或有錯誤狀態(tài)?？梢杂肍D_ISSET宏對描述符進行測試以找到狀態(tài)變化的描述符。如果select因為超時而返回的話，所有的描述符集合都將被清空。
select函數(shù)返回狀態(tài)發(fā)生變化的描述符總數(shù)。返回0意味著超時。失敗則返回-1并設(shè)置errno。可能出現(xiàn)的錯誤有：EBADF（無效描述符）、EINTR（因終端而返回）、EINVAL（nfds或timeout取值錯誤）。
設(shè)置描述符集合通常用如下幾個宏定義：
1 FD_ZERO(fd_set *fdset); /* clear all bits in fdset */
2 FD_SET(int fd, fd_set *fdset); /* turn on the bit for fd in fd_set */
3 FD_CLR(int fd, fd_set *fdset); /* turn off the bit for fd in fd_set */
4 int FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset); /* is the bit for fd on in fdset? */
如:
1 fd_set rset;
2 FD_ZERO(&rset); /* initialize the set: all bits off */
3 FD_SET(1, &rset); /* turn on bit for fd 1 */
4 FD_SET(4, &rset); /* turn on bit for fd 4 */
5 FD_SET(5, &rset); /* turn on bit for fd 5 */
當(dāng)select返回的時候，rset位都將被置0，除了那些有變化的fd位。
當(dāng)發(fā)生如下情況時認為是可讀的：
- socket的receive buffer中的字節(jié)數(shù)大于socket的receive buffer的low-water mark屬性值。（low-water mark值類似于分水嶺，當(dāng)receive buffer中的字節(jié)數(shù)小于low-water mark值的時候，認為socket還不可讀，只有當(dāng)receive buffer中的字節(jié)數(shù)達到一定量的時候才認為socket可讀）
- 連接半關(guān)閉（讀關(guān)閉，即收到對端發(fā)來的FIN包）
- 發(fā)生變化的描述符是被動套接字，而連接的三路握手完成的數(shù)量大于0，即有新的TCP連接建立
- 描述符發(fā)生錯誤，如果調(diào)用read系統(tǒng)調(diào)用讀套接字的話會返回-1。
當(dāng)發(fā)生如下情況時認為是可寫的：
- socket的send buffer中的字節(jié)數(shù)大于socket的send buffer的low-water mark屬性值以及socket已經(jīng)連接或者不需要連接（如UDP）。
- 寫半連接關(guān)閉，調(diào)用write函數(shù)將產(chǎn)生SIGPIPE
- 描述符發(fā)生錯誤，如果調(diào)用write系統(tǒng)調(diào)用寫套接字的話會返回-1。
注意：select默認能處理的描述符數(shù)量是有上限的，為FD_SETSIZE的大小。對于timeout參數(shù)，如果置為NULL，則表示wait forever；若timeout->tv_sec = timeout->tv_usec = 0，則表示do not wait at all；否則指定等待時間。如果使用select處理多個套接字，那么需要使用一個數(shù)組（也可以是其他結(jié)構(gòu)）來記錄各個描述符的狀態(tài)。而使用poll則不需要，下面看poll函數(shù)。（二）poll()函數(shù)原型如下：
1 int poll(struct pollfd *fdarray, unsigned long nfds, int timeout);
各參數(shù)含義如下：
- struct pollfd *fdarray:一個結(jié)構(gòu)體，用來保存各個描述符的相關(guān)狀態(tài)。
- unsigned long nfds:fdarray數(shù)組的大小，即里面包含有效成員的數(shù)量。
- int timeout:設(shè)定的超時時間。（以毫秒為單位）
poll函數(shù)返回值及含義如下：
- -1：有錯誤產(chǎn)生
- 0：超時時間到，而且沒有描述符有狀態(tài)變化
- >0：有狀態(tài)變化的描述符個數(shù)
著重講fdarray數(shù)組，因為這是它和select()函數(shù)主要的不同的地方：
pollfd的結(jié)構(gòu)如下：
1 struct pollfd {
2 int fd; /* descriptor to check */
3 short events; /* events of interest on fd */
4 short revents; /* events that occured on fd */
5 };
其實poll()和select()函數(shù)要處理的問題是相同的，只不過是不同組織在幾乎相同時刻同時推出的，因此才同時保留了下來。select()函數(shù)把可讀描述符、可寫描述符、錯誤描述符分在了三個集合里，這三個集合都是用bit位來標(biāo)記一個描述符，一旦有若干個描述符狀態(tài)發(fā)生變化，那么它將被置位，而其他沒有發(fā)生變化的描述符的bit位將被clear，也就是說select()的readset、writeset、errorset是一個value-result類型，通過它們傳值，而也通過它們返回結(jié)果。這樣的一個壞處是每次重新select 的時候?qū)媳仨氈匦沦x值。而poll()函數(shù)則與select()采用的方式不同，它通過一個結(jié)構(gòu)數(shù)組保存各個描述符的狀態(tài)，每個結(jié)構(gòu)體第一項fd代表描述符，第二項代表要監(jiān)聽的事件，也就是感興趣的事件，而第三項代表poll()返回時描述符的返回狀態(tài)。合法狀態(tài)如下：
- POLLIN: 有普通數(shù)據(jù)或者優(yōu)先數(shù)據(jù)可讀
- POLLRDNORM: 有普通數(shù)據(jù)可讀
- POLLRDBAND: 有優(yōu)先數(shù)據(jù)可讀
- POLLPRI: 有緊急數(shù)據(jù)可讀
- POLLOUT: 有普通數(shù)據(jù)可寫
- POLLWRNORM: 有普通數(shù)據(jù)可寫
- POLLWRBAND: 有緊急數(shù)據(jù)可寫
- POLLERR: 有錯誤發(fā)生
- POLLHUP: 有描述符掛起事件發(fā)生
- POLLNVAL: 描述符非法
對于POLLIN | POLLPRI等價與select()的可讀事件；POLLOUT | POLLWRBAND等價與select()的可寫事件；POLLIN 等價與POLLRDNORM | POLLRDBAND，而POLLOUT等價于POLLWRBAND。如果你對一個描述符的可讀事件和可寫事件以及錯誤等事件均感興趣那么你應(yīng)該都進行相應(yīng)的設(shè)置。
對于timeout的設(shè)置如下：
- INFTIM: wait forever
- 0: return immediately, do not block
- >0: wait specified number of milliseconds
對于select()和poll()函數(shù)的講解暫時到此。 更多細節(jié)請參考下面這篇博文：
http://www.shnenglu.com/just51living/archive/2011/07/28/151995.html
posted on 2011-10-26 19:04
myjfm 閱讀(12052)
評論(0) 編輯 收藏 引用 所屬分類:
網(wǎng)絡(luò)編程