select() - Unix，Linux 系统调用

名称

语法

/* According to POSIX.1-2001 */


#include <sys/select.h> 

/* According to earlier standards */


#include <sys/time.h> 


#include <sys/types.h> 


#include <unistd.h> 

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

void FD_CLR(int fd, fd_set *set); 


int FD_ISSET(int fd, fd_set *set); 


void FD_SET(int fd, fd_set *set); 


void FD_ZERO(fd_set *set); 

#define _XOPEN_SOURCE 600 
#include <sys/select.h> 

int pselect(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,
            fd_set *exceptfds, const struct timespec *timeout,
            const sigset_t *sigmask);

描述

select() 和 pselect() 的操作相同，但有三个区别

提供四个宏来操作这些集合。FD_ZERO() 清空一个集合。FD_SET() 和 FD_CLR() 分别将给定的文件描述符添加到集合中和从集合中移除。FD_ISSET() 测试文件描述符是否属于该集合的一部分；这在 select() 返回后很有用。

nfds 是这三组集合中编号最高的的文件描述符加 1。

timeout 是 select() 返回之前经过时间的上限。它可以为零，导致 select() 立即返回。（这对于轮询很有用。）如果 timeout 为 NULL（无超时），select() 可以无限期地阻塞。

sigmask 是指向信号掩码的指针（参见 sigprocmask(2)）；如果它不为 NULL，则 pselect() 首先用 sigmask 指向的信号掩码替换当前信号掩码，然后执行“select”功能，然后恢复原始信号掩码。

除了 timeout 参数精度上的差异外，以下 pselect() 调用

    ready = pselect(nfds, &readfds, &writefds, &exceptfds,
                    timeout, &sigmask);

    sigset_t origmask;

    sigprocmask(SIG_SETMASK, &sigmask, &origmask);
    ready = select(nfds, &readfds, &writefds, &exceptfds, timeout);
    sigprocmask(SIG_SETMASK, &origmask, NULL);

需要 pselect() 的原因是，如果要等待信号或文件描述符准备好，则需要进行原子测试以防止出现竞争条件。（假设信号处理程序设置一个全局标志并返回。然后，如果信号恰好在测试之后但就在调用之前到达，则对该全局标志的测试后跟对 select() 的调用可能会无限期地挂起。相比之下，pselect() 允许首先阻塞信号，处理已到达的信号，然后使用所需的 sigmask 调用 pselect()，从而避免竞争。）

超时

struct timeval {
    long    tv_sec;         /* seconds */
    long    tv_usec;        /* microseconds */
};

和

struct timespec {
    long    tv_sec;         /* seconds */
    long    tv_nsec;        /* nanoseconds */
};

（但是，请参见下面的 POSIX.1-2001 版本。）

某些代码使用所有三个集合为空、n 为零以及非 NULL timeout 调用 select() 作为一种相当便携的方式来以亚秒级精度休眠。

在 Linux 上，select() 修改 timeout 以反映未休眠的时间；大多数其他实现都不会这样做。（POSIX.1-2001 允许这两种行为。）这会导致 Linux 代码读取 timeout 时移植到其他操作系统时出现问题，以及当代码移植到 Linux 时重用 struct timeval 在循环中进行多次 select() 调用而无需重新初始化它时出现问题。在 select() 返回后，认为 timeout 未定义。

返回值

错误

示例

#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

int
main(void) {
    fd_set rfds;
    struct timeval tv;
    int retval;

    /* Watch stdin (fd 0) to see when it has input. */
    FD_ZERO(&rfds);
    FD_SET(0, &rfds);

    /* Wait up to five seconds. */
    tv.tv_sec = 5;
    tv.tv_usec = 0;

    retval = select(1, &rfds, NULL, NULL, &tv);
    /* Don’t rely on the value of tv now! */

    if (retval == -1)
        perror("select()");
    else if (retval)
        printf("Data is available now.\n");
        /* FD_ISSET(0, &rfds) will be true. */
    else
        printf("No data within five seconds.\n");

    return 0;
}

符合标准

pselect() 在 POSIX.1g 和 POSIX.1-2001 中定义。

备注

关于所涉及的类型，经典情况是 timeval 结构的两个字段是长整型（如上所示），并且该结构在 <sys/time.h> 中定义。POSIX.1-2001 的情况是

struct timeval {
    time_t         tv_sec;     /* seconds */
    suseconds_t    tv_usec;    /* microseconds */
};

其中该结构在 <sys/select.h> 中定义，数据类型 time_t 和 suseconds_t 在 <sys/types.h> 中定义。

关于原型，经典情况是应该为 select() 包含 <time.h>。POSIX.1-2001 的情况是应该为 select() 和 pselect() 包含 <sys/select.h>。Libc4 和 libc5 没有 <sys/select.h> 头文件；在 glibc 2.0 及更高版本中，此头文件存在。在 glibc 2.0 中，它无条件地为 pselect() 提供错误的原型，在 glibc 2.1-2.2.1 中，它在定义 _GNU_SOURCE 时提供 pselect()，在 glibc 2.2.2-2.2.4 中，它在定义 _XOPEN_SOURCE 且其值为 600 或更大时提供它。毫无疑问，自从 POSIX.1-2001 以来，它应该默认提供该原型。

版本

Linux 备注

错误

从 2.1 版开始，glibc 提供了一个使用 sigprocmask(2) 和 select() 实现的 pselect() 模拟。此实现仍然容易受到 pselect() 旨在防止的竞争条件的影响。在缺少 pselect() 的系统上，可以使用自管道技巧实现可靠的（更具可移植性的）信号捕获（其中信号处理程序向管道的另一端写入一个字节，而管道的另一端由主程序中的 select() 监视）。

在 Linux 下，select() 可能会将套接字文件描述符报告为“准备好读取”，而后续读取仍然会阻塞。例如，当数据已到达但检查后发现校验和错误并被丢弃时，可能会发生这种情况。在其他情况下，文件描述符也可能被错误地报告为已准备好。因此，在不应阻塞的套接字上使用 O_NONBLOCK 可能更安全。

参见

有关模糊相关的内容，请参见 accept(2)、connect(2)、poll(2)、read(2)、recv(2)、send(2)、sigprocmask(2)、write(2)、epoll(7)、feature_test_macros(7)