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            深度解析select函數(shù)的返回值

            來源:千鋒教育
            發(fā)布人:xqq
            時間: 2023-11-24 23:27:21 1700839641

            select函數(shù)是一個有著較復(fù)雜返回值的系統(tǒng)級函數(shù),如果你使用過它,你就會知道這個返回值是一個按照文件描述符分成三類的系統(tǒng)級數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。下面我們將從多個方面對select函數(shù)的返回值做詳細的闡述。

            一、返回值格式及其含義

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

            select函數(shù)的返回參數(shù)有3個,分別是readfds、writefds、以及exceptfds。來了解下這三個參數(shù)具體代表什么意思:

            readfds是一個集合,其中包含一些文件描述符,在這些文件描述符中存在一些可讀數(shù)據(jù)。 writefds是一個集合,其中包含一些文件描述符,在這些文件描述符中可以進行寫操作而不會被阻塞。 exceptfds是一個集合,其中包含一些文件描述符,表示這些文件描述符的異常條件(如關(guān)閉連接、收到信號等)已經(jīng)發(fā)生。

            在接下來的小節(jié)中,我們會圍繞這3個參數(shù)分別展開講解,深入探究select函數(shù)的返回值的更多細節(jié)。

            二、readfds的使用方法

            readfds是select函數(shù)返回值的第一個參數(shù),它的具體含義是有數(shù)據(jù)可以讀取的文件描述符集合。當(dāng)調(diào)用select函數(shù)時,會一直阻塞直到readfds中至少有一個文件描述符被設(shè)置,表示它們中至少有一個可以進行讀操作且不會被阻塞。

            下面是一個獲取TCP/IP連接數(shù)據(jù)的例子:

            
            int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
            struct sockaddr_in serverAddr;
            memset(&serverAddr, 0, sizeof(serverAddr));
            serverAddr.sin_family = AF_INET;
            serverAddr.sin_port = htons(12345);
            inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serverAddr.sin_addr);
            connect(sockfd, (struct sockaddr*)&serverAddr, sizeof(serverAddr));
            
            fd_set readSet;
            FD_ZERO(&readSet);
            FD_SET(sockfd, &readSet);
            
            if (select(sockfd + 1, &readSet, NULL, NULL, NULL) < 0) {
                // TODO: 錯誤處理
            }
            
            char buffer[1024];
            recv(sockfd, buffer, sizeof(buffer), 0);
            

            在上述代碼中,我們使用了select函數(shù)來等待從sockfd連接中讀取數(shù)據(jù)。通過FD_ZERO和FD_SET將需要等待的文件描述符(sockfd)設(shè)置到readSet中,再將readSet作為select函數(shù)的參數(shù),使其在readSet中有數(shù)據(jù)時返回。

            三、writefds的使用方法

            writefds是select函數(shù)返回值的第二個參數(shù),它的具體含義是可以進行寫入操作的文件描述符集合。當(dāng)調(diào)用select函數(shù)時,會一直阻塞直到writefds中至少有一個文件描述符被設(shè)置,表示它們中至少有一個可以進行寫操作且不會被阻塞。

            下面是一個獲取TCP/IP連接數(shù)據(jù)的例子:

            
            int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
            struct sockaddr_in serverAddr;
            memset(&serverAddr, 0, sizeof(serverAddr));
            serverAddr.sin_family = AF_INET;
            serverAddr.sin_port = htons(12345);
            inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serverAddr.sin_addr);
            connect(sockfd, (struct sockaddr*)&serverAddr, sizeof(serverAddr));
            
            fd_set writeSet;
            FD_ZERO(&writeSet);
            FD_SET(sockfd, &writeSet);
            
            if (select(sockfd + 1, NULL, &writeSet, NULL, NULL) < 0) {
                // TODO: 錯誤處理
            }
            
            char buffer[] = "hello world";
            send(sockfd, buffer, strlen(buffer), 0);
            

            在上述代碼中,我們使用了select函數(shù)來等待從sockfd連接中寫入數(shù)據(jù)。通過FD_ZERO和FD_SET將需要等待的文件描述符(sockfd)設(shè)置到writeSet中,再將writeSet作為select函數(shù)的參數(shù),使其在writeSet中有數(shù)據(jù)時返回。

            四、exceptfds的使用方法

            exceptfds是select函數(shù)返回值的第三個參數(shù),它的具體含義是異常文件描述符集合。當(dāng)調(diào)用select函數(shù)時,會一直阻塞直到exceptfds中至少有一個文件描述符被設(shè)置,表示這些文件描述符有異常條件發(fā)生(如關(guān)閉連接、收到信號等)。

            下面是一個監(jiān)聽TCP/IP連接異常的例子:

            
            int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
            struct sockaddr_in serverAddr;
            memset(&serverAddr, 0, sizeof(serverAddr));
            serverAddr.sin_family = AF_INET;
            serverAddr.sin_port = htons(12345);
            inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serverAddr.sin_addr);
            bind(sockfd, (struct sockaddr*)&serverAddr, sizeof(serverAddr));
            listen(sockfd, 1024);
            
            int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);
            
            fd_set exceptSet;
            FD_ZERO(&exceptSet);
            FD_SET(connfd, &exceptSet);
            
            if (select(connfd + 1, NULL, NULL, &exceptSet, NULL) < 0) {
                // TODO: 錯誤處理
            }
            
            if (FD_ISSET(connfd, &exceptSet)) {
                // TODO: 處理異常
            }
            

            在上述代碼中,我們使用了select函數(shù)來等待從connfd連接中的異常條件。通過FD_ZERO和FD_SET將需要等待的文件描述符(connfd)設(shè)置到exceptSet中,再將exceptSet作為select函數(shù)的參數(shù),使其在exceptSet中有數(shù)據(jù)時返回。然后我們再使用FD_ISSET來判斷是否有異常發(fā)生。

            五、超時參數(shù)timeout的使用

            select函數(shù)的最后一個參數(shù)是timeout,用于設(shè)置超時時間。它可以為NULL(表示一直阻塞到有數(shù)據(jù)到來),也可以設(shè)置為一個指向timeval結(jié)構(gòu)體的指針(指定一個等待時間,在等待時間內(nèi)如果沒有數(shù)據(jù)到來,則select函數(shù)會超時并返回)。

            下面是一個等待超時的例子:

            
            fd_set readSet;
            FD_ZERO(&readSet);
            FD_SET(fileno(stdin), &readSet);
            
            struct timeval tv;
            tv.tv_sec = 5;
            tv.tv_usec = 0;
            
            if (select(fileno(stdin) + 1, &readSet, NULL, NULL, &tv) < 0) {
                // TODO: 錯誤處理
            }
            
            if (FD_ISSET(fileno(stdin), &readSet)) {
                // TODO: 處理輸入
            } else {
                // TODO: 處理超時
            }
            

            在上述代碼中,我們使用了select函數(shù)來等待從標(biāo)準(zhǔn)輸入中的數(shù)據(jù)。通過FD_ZERO和FD_SET將需要等待的文件描述符(fileno(stdin))設(shè)置到readSet中,再將readSet作為select函數(shù)的參數(shù),timeout設(shè)置為5秒時間。如果在5秒之內(nèi)沒有數(shù)據(jù)到來,則select函數(shù)會超時并返回。如果在5秒之內(nèi)有數(shù)據(jù)到來,則FD_ISSET會返回真。

            六、總結(jié)

            本文從select函數(shù)的返回值格式及其含義、readfds的使用方法、writefds的使用方法、exceptfds的使用方法以及超時參數(shù)timeout的使用這五個方面對select函數(shù)的返回值做了深入的探索。以后在使用select函數(shù)時,希望讀者們能夠更加深入地理解其返回值,從而更好地應(yīng)用它。

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