select() - Unix，Linux 系統呼叫

名稱

語法

/* 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，但有三個區別

提供四個宏來操作這些集合。FD_ZERO() 清空一個集合。FD_SET() 和 FD_CLR() 分別將給定的檔案描述符新增到集合中和從集合中移除。FD_ISSET() 測試檔案描述符是否屬於該集合的一部分；這在 select() 返回後很有用。

nfds 是這三組集合中編號最高的的檔案描述符加 1。

timeout 是 select() 返回之前經過時間的上限。它可以為零，導致 select() 立即返回。（這對於輪詢很有用。）如果 timeout 為 NULL（無超時），select() 可以無限期地阻塞。

sigmask 是指向訊號掩碼的指標（參見 sigprocmask(2)）；如果它不為 NULL，則 pselect() 首先用 sigmask 指向的訊號掩碼替換當前訊號掩碼，然後執行“select”功能，然後恢復原始訊號掩碼。

除了 timeout 引數精度上的差異外，以下 pselect() 呼叫

    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，如果要等待訊號或檔案描述符準備好，則需要進行原子測試以防止出現競爭條件。（假設訊號處理程式設定一個全域性標誌並返回。然後，如果訊號恰好在測試之後但就在呼叫之前到達，則對該全域性標誌的測試後跟對 select() 的呼叫可能會無限期地掛起。相比之下，pselect() 允許首先阻塞訊號，處理已到達的訊號，然後使用所需的 sigmask 呼叫 pselect()，從而避免競爭。）

超時

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

和

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

（但是，請參見下面的 POSIX.1-2001 版本。）

某些程式碼使用所有三個集合為空、n 為零以及非 NULL timeout 呼叫 select() 作為一種相當便攜的方式來以亞秒級精度休眠。

在 Linux 上，select() 修改 timeout 以反映未休眠的時間；大多數其他實現都不會這樣做。（POSIX.1-2001 允許這兩種行為。）這會導致 Linux 程式碼讀取 timeout 時移植到其他作業系統時出現問題，以及當代碼移植到 Linux 時重用 struct timeval 在迴圈中進行多次 select() 呼叫而無需重新初始化它時出現問題。在 select() 返回後，認為 timeout 未定義。

返回值

錯誤

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;
}

符合標準

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

備註

關於所涉及的型別，經典情況是 timeval 結構的兩個欄位是長整型（如上所示），並且該結構在 <sys/time.h> 中定義。POSIX.1-2001 的情況是

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

其中該結構在 <sys/select.h> 中定義，資料型別 time_t 和 suseconds_t 在 <sys/types.h> 中定義。

關於原型，經典情況是應該為 select() 包含 <time.h>。POSIX.1-2001 的情況是應該為 select() 和 pselect() 包含 <sys/select.h>。Libc4 和 libc5 沒有 <sys/select.h> 標頭檔案；在 glibc 2.0 及更高版本中，此標頭檔案存在。在 glibc 2.0 中，它無條件地為 pselect() 提供錯誤的原型，在 glibc 2.1-2.2.1 中，它在定義 _GNU_SOURCE 時提供 pselect()，在 glibc 2.2.2-2.2.4 中，它在定義 _XOPEN_SOURCE 且其值為 600 或更大時提供它。毫無疑問，自從 POSIX.1-2001 以來，它應該預設提供該原型。

版本

Linux 備註

錯誤

從 2.1 版開始，glibc 提供了一個使用 sigprocmask(2) 和 select() 實現的 pselect() 模擬。此實現仍然容易受到 pselect() 旨在防止的競爭條件的影響。在缺少 pselect() 的系統上，可以使用自管道技巧實現可靠的（更具可移植性的）訊號捕獲（其中訊號處理程式向管道的另一端寫入一個位元組，而管道的另一端由主程式中的 select() 監視）。

在 Linux 下，select() 可能會將套接字檔案描述符報告為“準備好讀取”，而後續讀取仍然會阻塞。例如，當資料已到達但檢查後發現校驗和錯誤並被丟棄時，可能會發生這種情況。在其他情況下，檔案描述符也可能被錯誤地報告為已準備好。因此，在不應阻塞的套接字上使用 O_NONBLOCK 可能更安全。

參見

有關模糊相關的內容，請參見 accept(2)、connect(2)、poll(2)、read(2)、recv(2)、send(2)、sigprocmask(2)、write(2)、epoll(7)、feature_test_macros(7)