C语言中select函数简介及使用

select函数用来检查套接字描述符(sockets descriptors)是否已准备好读/写，提供了一种同时检查多个套接字的方法。

Linux中select函数的声明在/usr/include/x86_64-linux-gnu/sys/select.h文件中，Windows下select函数的声明在WinSock2.h文件中，声明如下：

// Linux
int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
// Windows
int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, const struct timeval *timeout);
// macros
FD_SET(int fd, fd_set *set); // Add fd to the set
FD_CLR(int fd, fd_set *set); // Remove fd from the set
FD_ISSET(int fd, fd_set *set); // Return true if fd is in the set
FD_ZERO(fd_set *set); // Clear all entries from the set

不像socket中connect、accept、recv这几个函数属于阻塞方式，而select函数属于非阻塞方式。在使用select函数时，会经常用到四个宏FD_SET(将一个指定的文件描述符加入集合)、FD_CLR(将一个指定的文件描述符从集合中删除)、FD_ISSET(检查一个指定的文件描述符是否在集合中)、FD_ZERO(清空集合)。类型fd_set存放的是一组文件描述符的集合，在Linux系统中，如设备、管道、FIFO等都可通过文件描述符的形式来访问。文件描述符在形式上是一个非负整数，实际上，它是一个索引值。套接字也是文件描述符。

select函数参数介绍：

第一个参数nfds在Linux指的是highest-numbered的文件描述符+1，类型为int。在Windows下，这个参数可以忽略，可以是任意值。

第二个参数readfds是可选的，若不为null，select返回一个大于0的值，表示有文件可读；如果没有可读的文件，则根据timeout参数的值再判断是否超时，若超出timeout的时间，select返回0；若发生错误返回负值。

第三个参数writefds是可选的，若不为null，select返回一个大于0的值，表示有文件可写；如果没有可写的文件，则根据timeout参数的值再判断是否超时，若超出timeout的时间，select返回0；若发生错误返回负值。

第四个参数exceptfds是可选的，若不为null，select返回一个大于0的值，表示有异常发生在文件集合中；如果没有异常发生，则根据timeout参数的值再判断是否超时，若超出timeout的时间，select返回0；若发生错误返回负值。

第五个参数timeout是可选的，若不为null，则用来设置超时时间，则为等待的超时时间；若为null，则将select设置为阻塞状态，直到文件描述符集合中某个文件描述符发生变化时才会返回结果。

返回值：返回-1表示调用select函数时有错误发生，具体的错误在Linux可通过errno输出来查看，在Windows下可通过WSAGetLastError查看；返回0，表示select函数超时；返回正数即调用select函数成功，表示集合中文件描述符的数量，集合也会被修改以显示哪一个文件描述符已准备就绪。

以下为测试代码(funset_socket.cpp)：

#include "funset.hpp"
#ifdef _MSC_VER
#include <WinSock2.h>
#include <winsock.h>
#else
#include <sys/select.h>
#include <sys/stat.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#endif
#include <iostream>int test_select_1()
{
#ifdef _MSC_VERfd_set fds;FD_ZERO(&fds);timeval tv;tv.tv_sec = 2;tv.tv_usec = 0;int ret = select(0, &fds, nullptr, nullptr, &tv);if (ret == SOCKET_ERROR) {fprintf(stderr, "fail to select, error: %d\n", WSAGetLastError());return -1;} else if (ret == 0) {fprintf(stderr, "select timeout\n");return -1;} else {fprintf(stdout, "success to select\n");}
#elseconst char* path = "/dev/video0";int fd = open(path, O_RDWR);if (fd == -1) {fprintf(stderr, "fail to open device: %s\n", path);}fd_set fds;FD_ZERO(&fds);FD_SET(fd, &fds);struct timeval tv;tv.tv_sec = 2;tv.tv_usec = 0;int ret = select(fd+1, &fds, nullptr, nullptr, &tv);if (ret == -1) {fprintf(stderr, "fail to select, error: %d, %s\n", errno, strerror(errno));return -1;} else if (ret == 0) {fprintf(stderr, "select timeout\n");return -1;} else {fprintf(stdout, "success to select\n");}close(fd);
#endifreturn 0;
}

在Linux下执行结果如下：

GitHub：https://github.com/fengbingchun/OpenSSL_Test

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