选择()文件描述符集的系统调用和应用

选择()文件描述符集的系统调用和应用
在网络程序中，一个进程同时处理多个文件描述符是非常常见的。选择()系统调用使进程能够检测同时等待的多个输入/输出设备。当没有设备就绪时，选择()阻止，当任何设备就绪时，选择()返回。
select()以下列形式调用:
#包括&lt。sys/select.h&gt。
#包括&lt。sys/time.h&gt。
int select(int maxfd，fd _ set * readfds，fd _ set * writefds，fe _ set * exceptfds，const struct time val * time out)；
选择的第一个参数是要在文件描述符集中检测的位数，它必须比要检测的最大文件描述符大至少1；参数readfds指定通过读取监控的文件描述符集；参数writefds指定要通过写入来监控的文件描述符集；参数exceptfds指定由异常条件监控的文件描述符集。
参数超时就像一个计时器:当指定的时间到了，不管是否有任何设备准备好了，它都会返回到调用。时间值的结构定义如下:
结构时间值{
长电视_秒；//表示几秒钟
long tv _ usec//意味着一些微妙之处
{}
超时取不同的值，调用显示不同的属性:
1.超时为0，调用立即返回；
2.超时为空，选择()调用被阻止，直到知道文件描述符已准备好；
3.超时是一个正整数，它是一个通用定时器。
当select调用返回时，select将清除readfds、writefds和exceptfds中所有未就绪的描述符，但已就绪的描述符除外。选择的返回值如下:
1.在正常情况下，返回就绪文件描述符的数量；
2.超时后没有设备准备好，返回值为0；
3.如果选择被信号中断，它将返回-1并将errno设置为eintr。
4.如果有错误，返回-1并设置相应的错误号。
系统提供四个宏来操作描述符集:
#包括&lt。sys/select.h&gt。
#包括&lt。sys/time.h&gt。
无效fd_set(int fd，fd _ set * fd set)；
无效fd_clr(int fd，fd _ set * fd set)；
无效fd_isset(int fd，fd _ set * fd set)；
无效fd _ zero(fd _ set * fd set)；
宏fd_set设置对应于文件描述符集fdset中的文件描述符fd的位(设置为1)，宏fd_clr清除对应于文件描述符集fdset中的文件描述符fd的位(设置为0)，宏fd_zero清除文件描述符集fdset中的所有位(设置所有位为0)。这三个宏用于在调用select之前设置描述符掩码位，fd_isset用于检测在调用select之后是否设置了文件描述符集fdset中对应于文件描述符fd的位。
过去，描述符集是作为整数位掩码实现的，但这种实现不适用于超过32个文件描述符。现在，描述符集通常由整数数组中的位字段表示，数组元素的每一位都对应一个文件描述符。例如，如果一个整数占用32位，整数数组的第一个元素表示文件描述符0到31，数组的第二个元素表示文件描述符32到63，依此类推。宏fd_s帝霸最新章节et将整数数组中fd文件描述符对应的位设置为1，宏fd_clr将fd文件描述符对应的位设置为0，宏fd_zero将整数数组中的所有位设置为0。假设在执行以下步骤后:
#包括&lt。sys/select.h&gt。
#包括&lt。sys/time.h&gt。
fd _ set readset
fd _ zero(& amp；read set)；
fd _ set(5 & amp；read set)；
fd _ set(33 & amp；read set)；
对应于文件描述符集合readset中的文件描述符6和33的各个位被设置为1。
执行以下程序后:
fd _ clr(5 & amp；read set)；
那么对应于文件描述符6的文件描述符集合readset的对应位被设置为0。
通常，操作系统通过宏fd_setsize声明在一个进程中通过选择可以操作的文件描述符的最大数量。例如:
在4.4bsd的头文件中，我们可以看到:
#ifndef fd_setsize
#定义fd_setsize 1024
#endif
在红帽linux的头文件中
# define _ _ fd _ setsize 1024
在头文件中
#包括&lt。bits/type . h & gt。
#定义fd _ setsize _ _ fd _ setsize
如果fd_setsize定义为1024，并且一个整数占用4个字节，即32位，则文件描述符集由包含32个元素的整数数组表示。我们可以在头文件中修改这个值来改变select使用的文件描述符集的大小，但是必须重新编译内核才能使修改后的值有效。当前版本的unix操作系统不限制fd_setsize的最大值，它通常只受内存和系统管理的限制。
在了解了文件描述符集的实现机制后，我生化全球最新章节们可以灵活地使用它。(以下程序在红帽linux 6.0下运行，函数fd_isempty用于判断文件描述符集是否为空；函数fd_fetch获取文件描述符集中的所有文件描述符)
#包括&lt。stdio.h&gt。
#包括&lt。string.h&gt。
#包括&lt。sys/time.h&gt。
#包括&lt。sys/select.h&gt。
结构my_fd_set{
fd _ set fs//定义文件描述符集fs
无符号int nconnect//文件描述符集中文件描述符的数量
无符号int nmaxfd//文件描述符集fs中最大的文件描述符
}；
/*函数fd_isempty用于确定文件描述符集是否为空，如果为空，则返回1，否则返回0 *。
int fd _ isempty(struct my _ fd _ set * pfs)
{
int i；
/*文件描述符集fd_set由整数数组实现，因此整数数组myset中的元素数定义为内存中的字节数空由文件描述符集fd_set占用的字节数除以内存中的字节数空由整数占用的字节数。
*/
无符号整数[size of(fd _ set)/size of(int)]；
/*设置文件描述符集pfs->: fs被复制到数组myset */
memcpy(我自己，amp。pfs-&gt。fs，sizeof(fd _ set))；
对于(i = 0；i &lt。sizeof(fd _ set)/sizeof(int)；i++)
/*如果myset的元素不是0，这意味着文件描述符集不是空，则函数返回0 */
如果(我自己)
返回0；
返回1；/*如果myset的所有元素都是0，并且描述文件的描述符集是空，则函数返回1 */
{}
/*函数fd_fetch对文件描述符集执行位操作，将1位转换为相应的文件描述符，然后对其执行输入/输出操作*/
void fd _ fetch(struct my _ fd _ set * pfs)
{
struct my _ fd _ set * tempset//定义临时结构指针
无符号整数[sizeof(fd_set)/sizeof(无符号整数)]；
无符号整数i，nbit，nfind，ntemp
tempset = pfs。
memcpy(我自己，amp。tempset->。fs，sizeof(fd _ set))；
/*将最大的文件描述符maxfd除以整数所占的位数，得到文件描述符集中maxfd的对应位对应于整数数组myset的对应元素的下标，以减少检索次数*/
nfind = tempset->。nmax fd/(sizeof(int)* 8)；
对于(i = 0；i &lt。= nfind。i++) {
/*如果数组myset的一个元素是0，这意味着对应于这个元素的文件描述符集的所有32位都是0，那么继续判断下一个元素。*/
如果(myset == 0)继续；
/*如果数组myset的一个元素不是0，这意味着在对应于这个元素的文件描述符集的32位中有1。将myset分配给临时变量ntemp，对ntemp执行位操作，并将1位转换为相应的文件描述符*/
ntemp =我自己[i]；
/* nbit记录整数的二进制数字，并执行& 1运算，直到整数的最高位，或者直到文件描述符集中的文件描述符的数量等于0 */
对于(nbit = 0；tempset->。n连接&amp。&amp。(nbit &lt。sizeof(int)* 8)；nbit++版){
if (ntemp &amp。1) {
/*如果一个位为1，则对应的文件描述符为nbit+32*i，然后我们可以对其执行i/o操作。我刚刚在这里做了一个简单的展示。*/
printf(& # 34；i = %d，nbit = %d，文件描述为% d/n & # 34；，i，nbit，nbit+32 * i)；
/*取出文件描述符后，将文件描述符集中的文件描述符数量减少1 */
tempset->。n连接-；{}
ntemp &gt。&gt。= 1；// ntemp向右移动一位
{}
{}
{}
/*以下主程序测试上述两个功能*/
main()
{
/*假设fd1、fd2和fd3是三个文件描述符，实际上它们可以是套接字描述符*/
int fd1 = 7，fd2 = 256，fd3 = 1023，isempty
结构my _ fd _ set connect _ set
connect _ set . n connect = 0；
connect _ set . nmax fd = 0；
fd _ zero(& amp；connect _ set . fs)；
/*在fd _ set操作之前测试函数fd _ isempty
isempty = fd _ isempty(& amp；connect _ set)；
printf(& # 34；isempty = % d/n & # 34；，isempty)；
fd _ set(fd 1 & amp；connect _ set . fs)；
fd _ set(fd 2 & amp；connect _ set . fs)；
fd _ set(fd 3 & amp；connect _ set . fs)；
connect _ set . n connect = 3；
connect _ set.nmaxfd = fd3
/*在fd _ set操作后，在将文件描述符添加到文件描述符集后测试fd _ isempty
isempty = fd _ isempty(& amp；connect _ set)；
printf(& # 34；isempty = % d/n & # 34；，isempty)；
/*测试函数fd_ fetch */
fd _ fetch (& amp；connect _ set)；
{}
/*程序输出结果是:*/
isempty为1
isempty为0
i = 0，nbit = 7，文件描述为7
i = 8，nbit = 0，文件描述为256
i = 31，nbit = 31，文件描述为1023
文章来源：www.atolchina.com