Linux多路復用Select()與poll()函數(shù)
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????在Linux編程中，一切皆文件，往往是對一個文件進行操作，比如說串口，和傳感器打交道，一般情況下就是一來一去，一收一發(fā)，但是，如果我有多個傳感器，而傳感器之間又有關聯(lián)，我想同時監(jiān)控一個或者多個以上的文件描述符，要如何去實現(xiàn)這個需求呢？
????Linux健全的API已經(jīng)為我們提供了解決問題的方法，在此我們引入select()函數(shù)、poll函數(shù)。
? ??select()和poll()本質(zhì)上來講做的是同一件事，只是完成的方法不一樣。兩者都通過檢驗一組文件描述符來檢測是否有特定的時間將在上面發(fā)生并在一定的時間內(nèi)等待其發(fā)生。
[重要事項：無論select()還是poll()都不對普通文件起很大作用，它們著重用
于套接口(socket)、管道(pipe)、偽終端(pty)、終端設備(tty)和其他一些字符設備，但是這些操作都是系統(tǒng)相關(system-dependent)的。]
我們先來看看select函數(shù)：
頭文件包含:
1#include??/*?根據(jù)POSIX.1?-?2001?*/
2/*根據(jù)早期的標準*/
3#include
4#include
5#include函數(shù)參數(shù)解析:
1int?select(int?nfds,?fd_set?*readset,?fd_set?*writeset,
2???????????fd_set?*exceptset,?struct?timeval?*timeout);
3
4參數(shù)解析:
5nfds?:??????需要檢查的文件描述符個數(shù)，數(shù)值應該比是三組fd_set中最大數(shù)更大，而不是實際文件描述符的總數(shù)。
6readset:????用來檢查可讀性的一組文件描述符。
7writeset:???用來檢查可寫性的一組文件描述符。
8exceptset:??用來檢查意外狀態(tài)的文件描述符。(注：錯誤并不是意外狀態(tài))
9timeout:????NULL指針代表無限等待，否則是指向timeval結構的指針，代表最長等待時間。(如果其中tv_sec和?
10????????????tv_usec都等于0,?則文件描述符的狀態(tài)不被影響，但函數(shù)并不掛起)
函數(shù)將返回響應操作的對應操作文件描述符的總數(shù)，且三組數(shù)據(jù)均在恰當位置被修改，只有響應操作的那一些沒有修改。接著應該用FD_ISSET宏來查找返回的文件描述符組。
????select()函數(shù)的接口主要是建立在一種叫'fd_set'類型的基礎上。它('fd_set')是一組文件描述符(fd)的集合。由于fd_set類型的長度在不同平臺上不同，因此應該用一組標準的宏定義來處理此類變量：
1fd_set?set;
2FD_ZERO(&set);???????/*?將set清零?*/
3FD_SET(fd,?&set);????/*?將fd加入set?*/
4FD_CLR(fd,?&set);????/*?將fd從set中清除?*/
5FD_ISSET(fd,?&set);??/*?如果fd在set中則真 */
在過去，一個fd_set通常只能包含少于等于32個文件描述符，因為fd_set其實只用了一個int的比特矢量來實現(xiàn)，在大多數(shù)情況下，檢查fd_set能包括任意值的文件描述符是系統(tǒng)的責任，但確定你的fd_set到底能放多少有時你應該檢查/修改宏FD_SETSIZE的值。*這個值是系統(tǒng)相關的*，同時檢查你的系統(tǒng)中的select()的man手冊。有一些系統(tǒng)對多于1024個文件描述符的支持有問題。
[Linux就是這樣的系統(tǒng)！你會發(fā)現(xiàn)sizeof(fd_set)的結果是128(*8 =FD_SETSIZE=1024) 盡管很少你會遇到這種情況。]
1int?isready(int?fd)
2{
3?????????int?rc;
4?????????fd_set?fds;
5?????????struct?timeval?tv;
6
7?????????FD_ZERO(&fds);
8?????????FD_SET(fd,&fds);
9?????????tv.tv_sec?=?tv.tv_usec?=?0;
10
11?????????rc?=?select(fd+1,?&fds,?NULL,?NULL,?&tv);
12?????????if?(rc?0)
13???????????return?-1;
14
15?????????return?FD_ISSET(fd,&fds)???1?:?0;
16}
當然如果我們把NULL指針作為fd_set傳入的話，這就表示我們對這種操作的發(fā)生不感興趣，但select() 還是會等待直到其發(fā)生或者超過等待時間。
[在Linux中，timeout指的是程序在非sleep狀態(tài)中度過的時間，而不是實際上過去的時間，這就會引起和非Linux平臺移植上的時間不等問題。移植問題還包括在System V風格中select()在函數(shù)退出前會把timeout設為未定義的NULL狀態(tài)，而在BSD中則不是這樣，Linux在這點上遵從System V，因此在重復利用timeout指針問題上也應該注意。]
? ? poll函數(shù):
1#include?
2int?poll(struct?pollfd?fds[],?nfds_t?nfds,?int?timeout)；
????poll和select實現(xiàn)功能差不多，但poll效率高，以后要多用poll。poll()接受一個指向結構'struct pollfd'列表的指針，其中包括了你想測試的文件描述符和事件。事件由一個在結構中事件域的比特掩碼確定。當前的結構在調(diào)用后將被填寫并在事件發(fā)生后返回。在SVR4(可能更早的一些版本)中的 "poll.h"文件中包含了用于確定事件的一些宏定義。事件的等待時間精確到毫秒 (但令人困惑的是等待時間的類型卻是int)，當?shù)却龝r間為0時，poll()函數(shù)立即返回，-1則使poll()一直掛起直到一個指定事件發(fā)生。下面是pollfd的結構。
1struct?pollfd?
2{
3????int?fd;????????/*?文件描述符?*/
4????short?events;??/*?等待的事件?*/
5????short?revents;?/*?實際發(fā)生了的事件?*/
6};
和select()十分相似，當返回正值時，代表滿足響應事件的文件描述符的個數(shù)，如果返回0則代表在規(guī)定事件內(nèi)沒有事件發(fā)生。如發(fā)現(xiàn)返回為負則應該立即查看errno，因為這代表有錯誤發(fā)生。
如果沒有事件發(fā)生，revents會被清空，所以你不必多此一舉。
????例如:
1fds[0].events?=?POLLIN;?/*將測試條件設置成普通或優(yōu)先級帶數(shù)據(jù)可讀*/
????然后 :
1//這樣就可以監(jiān)聽fds里面文件描述符了，當滿足特定條件就返回，并將結果保存在revents中。
2int?pollresult?=?poll(fds,xx,xx);?
1#include?
2#include?
3#include?
4#include?
5#include?
6#include?
7#include?
8#include?
9
10#define?MAX_BUFFER_SIZE?1024
11#define?IN_FILES?3
12#define?TIME_DELAY?60*5
13#define?MAX(a,b)?((a>b)?(a):(b))
14
15int?main(int?argc?,char?**argv)
16{
17??struct?pollfd?fds[IN_FILES];
18??char?buf[MAX_BUFFER_SIZE];
19??int?i,res,real_read,?maxfd;
20??fds[0].fd?=?0;
21??if((fds[1].fd=open("data1",O_RDONLY|O_NONBLOCK))?0)
22????{
23??????fprintf(stderr,"open?data1?error:%s",strerror(errno));
24??????return?1;
25????}
26??if((fds[2].fd=open("data2",O_RDONLY|O_NONBLOCK))?0)
27????{
28??????fprintf(stderr,"open?data2?error:%s",strerror(errno));
29??????return?1;
30????}
31??for?(i?=?0;?i?32????{
33??????fds[i].events?=?POLLIN;
34????}
35??while(fds[0].events?||?fds[1].events?||?fds[2].events)
36????{
37??????if?(poll(fds,?IN_FILES,?TIME_DELAY)?<=?0)
38????{
39?????printf("Poll?error\n");
40?????return?1;
41????}
42??????for?(i?=?0;?i43????{
44?????if?(fds[i].revents)
45???????{
46?????????memset(buf,?0,?MAX_BUFFER_SIZE);
47?????????real_read?=?read(fds[i].fd,?buf,?MAX_BUFFER_SIZE);
48?????????if?(real_read?0)
49????????{
50?????????if?(errno?!=?EAGAIN)
51???????????{
52?????????????return?1;
53???????????}
54????????}
55?????????else?if?(!real_read)
56????????{
57?????????close(fds[i].fd);
58?????????fds[i].events?=?0;
59????????}
60?????????else
61????????{
62?????????if?(i?==?0)
63???????????{
64?????????????if?((buf[0]?==?'q')?||?(buf[0]?==?'Q'))
65????????????{
66?????????????return?1;
67????????????}
68???????????}
69?????????else
70???????????{
71?????????????buf[real_read]?=?'\0';
72?????????????printf("%s",?buf);
73???????????}
74????????}
75???????}
76????}
77????}
78??exit(0);
79}
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