• fd_set 用法 socket


       select()函数主要是建立在fd_set类型的基础上的。fd_set(它比较重要所以先介绍一下)是一组文件描述字(fd)的集合,它用一位来表示一个fd(下面会仔细介绍),对于fd_set类型通过下面四个宏来操作: 

        fd_set set;

        FD_ZERO(&set);       /* 将set清零使集合中不含任何fd*/

        FD_SET(fd, &set);    /* 将fd加入set集合 */

        FD_CLR(fd, &set);    /* 将fd从set集合中清除 */

        FD_ISSET(fd, &set);  /* 测试fd是否在set集合中*/      

    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;现在,UNIX系统通常会在头文件<sys/select.h>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。根据fd_set的位矢量实现,我们可以重新理解操作 fd_set的四个宏: 

        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*/ 

    ―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――

    注意fd的最大值必须<FD_SETSIZE。

    ――――――――――――――――――――――――――――――――――――――― 

    select函数的接口比较简单:

        int select(int nfds, fd_set *readset, fd_set *writeset,

    fd_set* exceptset, struct timeval *timeout); 

    功能:

    测试指定的fd可读?可写?有异常条件待处理?     

    参数:

    nfds    

    需要检查的文件描述字个数(即检查到fd_set的第几位),数值应该比三组fd_set中 所含的最大fd值更大,一般设为三组fd_set中所含的最大fd值加1(如在readset,writeset,exceptset中所含最大的fd为 5,则nfds=6,因为fd是从0开始的)。设这个值是为提高效率,使函数不必检查fd_set的所有1024位。

    readset   

         用来检查可读性的一组文件描述字。

    writeset

         用来检查可写性的一组文件描述字。

    exceptset

         用来检查是否有异常条件出现的文件描述字。(注:错误不包括在异常条件之内)

    timeout

    有三种可能:

    1.        timeout=NULL(阻塞:直到有一个fd位被置为1函数才返回)

    2.        timeout所指向的结构设为非零时间(等待固定时间:有一个fd位被置为1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:函数检查完每个fd后立即返回) 

    返回值:     

    返回对应位仍然为1的fd的总数。 

    Remarks:

    三组fd_set均将某些fd位置0,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。

    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。 

          在过去,一个fd_set通常只能包含少于等于32个文件描述符,因为fd_set其实只用了一个int的比特矢量来实现,在大多数情况下,检查fd_set能包括任意值的文件描述符是系统的责任,但确定你的fd_set到底能放多少有时你应该检查/修改宏FD_SETSIZE的值。*这个值是系统相关的*,同时检查你的系统中的select() 的man手册。有一些系统对多于1024个文件描述符的支持有问题

    #ifndef FD_SETSIZE
    #define FD_SETSIZE       64
    #endif /* FD_SETSIZE */

    typedef struct fd_set {
             u_int fd_count;                /* how many are SET? */
             SOCKET   fd_array[FD_SETSIZE];    /* an array of SOCKETs */
    } fd_set;

    extern int PASCAL FAR __WSAFDIsSet(SOCKET, fd_set FAR *);

    #define FD_CLR(fd, set) do { /
         u_int __i; /
         for (__i = 0; __i < ((fd_set FAR *)(set))->;fd_count ; __i++) { /
             if (((fd_set FAR *)(set))->;fd_array[__i] == fd) { /
                 while (__i < ((fd_set FAR *)(set))->;fd_count-1) { /
                     ((fd_set FAR *)(set))->;fd_array[__i] = /
                         ((fd_set FAR *)(set))->;fd_array[__i+1]; /
                     __i++; /
                 } /
                 ((fd_set FAR *)(set))->;fd_count--; /
                 break; /
             } /
         } /
    } while(0)

    #define FD_SET(fd, set) do { /
         u_int __i; /
         for (__i = 0; __i < ((fd_set FAR *)(set))->;fd_count; __i++) { /
             if (((fd_set FAR *)(set))->;fd_array[__i] == (fd)) { /
                 break; /
             } /
         } /
         if (__i == ((fd_set FAR *)(set))->;fd_count) { /
             if (((fd_set FAR *)(set))->;fd_count < FD_SETSIZE) { /
                 ((fd_set FAR *)(set))->;fd_array[__i] = (fd); /
                 ((fd_set FAR *)(set))->;fd_count++; /
             } /
         } /
    } while(0)

    #define FD_ZERO(set) (((fd_set FAR *)(set))->;fd_count=0)

    #define FD_ISSET(fd, set) __WSAFDIsSet((SOCKET)(fd), (fd_set FAR *)(set))
    typedef int32_t __fd_mask;

    #define _NFDBITS (sizeof(__fd_mask) * 8)      /* 8 bits per byte */

    #define __howmany(x,y)   (((x)+((y)-1))/(y))

    #ifndef _FD_SET

    #   define _FD_SET
        typedef struct __fd_set {
          long fds_bits[__howmany(FD_SETSIZE, (sizeof(long) * 8))];
          } fd_set;

    #   ifndef _KERNEL
    #     ifdef __cplusplus
             extern "C" {
    #     endif /* __cplusplus */

    #ifdef _INCLUDE_HPUX_SOURCE
    #     define FD_SET(n,p)   (((__fd_mask *)((p)->;fds_bits))[(n)/_NFDBITS] |= (1 <<
    ((n) % _NFDBITS)))
    #     define FD_CLR(n,p) (((__fd_mask *)((p)->;fds_bits))[(n)/_NFDBITS] &= ~(1 <<
    ((n) % _NFDBITS)))

    #     define FD_ISSET(n,p) (((__fd_mask *)((p)->;fds_bits))[(n)/_NFDBITS] & (1 <<
    ((n) % _NFDBITS)))
    #     define FD_ZERO(p)      memset((void *)(p), (int) 0, sizeof(*(p)))
    #else
    #     define FD_SET(n,p) (__fd_set1(n, p))
    #     define FD_CLR(n,p) (__fd_clr(n, p))
    #     define FD_ISSET(n,p) (__fd_isset(n, p))
    #     define FD_ZERO(p)      memset((void *)(p), (int) 0, sizeof(fd_set))

    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 timeval 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;

         }

    下面还有一个复杂一些的应用:

    //这段代码将指定测试Socket的描述字的可读可写性,因为Socket使用的也是fd

    uint32 SocketWait(TSocket *s,bool rd,bool wr,uint32 timems)    

    {

         fd_set rfds,wfds;

    #ifdef _WIN32

         TIMEVAL tv;

    #else

         struct timeval tv;

    #endif   /* _WIN32 */ 

         FD_ZERO(&rfds);

         FD_ZERO(&wfds); 

         if (rd)     //TRUE

              FD_SET(*s,&rfds);   //添加要测试的描述字 

         if (wr)     //FALSE

              FD_SET(*s,&wfds); 

         tv.tv_sec=timems/1000;     //second

         tv.tv_usec=timems%1000;     //ms 

         for (;;) //如果errno==EINTR,反复测试缓冲区的可读性

              switch(select((*s)+1,&rfds,&wfds,NULL,

                  (timems==TIME_INFINITE?NULL:&tv)))  //测试在规定的时间内套接口接收缓冲区中是否有数据可读

             {                                              //0--超时,-1--出错

             case 0:     /* time out */

                  return 0; 

             case (-1):    /* socket error */

                  if (SocketError()==EINTR)

                       break;              

                  return 0; //有错但不是EINTR 

              default:

                  if (FD_ISSET(*s,&rfds)) //如果s是fds中的一员返回非0,否则返回0

                       return 1;

                  if (FD_ISSET(*s,&wfds))

                       return 2;

                  return 0;

             };

    }

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