FD_SET -(转自 kakaxia6337的专栏)

FD_ZERO，FD_ISSET这些都是套节字结合操作宏
看看MSDN上的select函数,
这是在select   io   模型中的核心,用来管理套节字IO的,避免出现无辜锁定.
int   select(     int   nfds,fd_set   FAR   *readfds,     fd_set   FAR   *writefds,                            
    fd_set   FAR   *exceptfds,                
    const   struct   timeval   FAR   *timeout    
);
第一个参数不管,是兼容目的,最后的是超时标准,select是阻塞操作
当然要设置超时事件.
接着的三个类型为fd_set的参数分别是用于检查套节字的可读性,可写性,和列外数据性质.

我举个例子
比如recv(),   在没有数据到来调用它的时候,你的线程将被阻塞
如果数据一直不来,你的线程就要阻塞很久.这样显然不好.
所以采用select来查看套节字是否可读(也就是是否有数据读了)
步骤如下
socket   s;
.....
fd_set   set;
while(1)
{    
    FD_ZERO(&set);//将你的套节字集合清空
    FD_SET(s,   &set);//加入你感兴趣的套节字到集合,这里是一个读数据的套节字s
    select(0,&set,NULL,NULL,NULL);//检查套节字是否可读,
                                                      //很多情况下就是是否有数据(注意,只是说很多情况)
                                                      //这里select是否出错没有写
    if(FD_ISSET(s,   &set)   //检查s是否在这个集合里面,
    {                                           //select将更新这个集合,把其中不可读的套节字去掉
                                                //只保留符合条件的套节字在这个集合里面
                               
            recv(s,...);
   
    }
    //do   something   here
}

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);     

    FD_SET(fd, &set);  

    FD_CLR(fd, &set);  

    FD_ISSET(fd, &set);       

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);    

FD_SET(0, &set);  

FD_CLR(4, &set);    

FD_ISSET(5, &set);  

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

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 tim *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。

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 tim 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

     TIM tv;

#else

     struct tim tv;

#endif   

     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:   

              return 0;

         case (-1):  

              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;

         };

}

select函数：  
          系统提供select函数来实现多路复用输入/输出模型。原型：  
        #include   <sys/time.h>  
        #include   <unistd.h>  
     
select函数：  
          系统提供select函数来实现多路复用输入/输出模型。原型：  
        #include   <sys/time.h>  
        #include   <unistd.h>  
        int   select(int   maxfd,fd_set   *rdset,fd_set   *wrset,fd_set   *exset,struct   timeval   *timeout);  
          参数maxfd是需要监视的最大的文件描述符值+1；rdset,wrset,exset分别对应于需要检测的可读文件描述符的集合，可写文件描述符的集合及异常文件描述符的集合。struct   timeval结构用于描述一段时间长度，如果在这个时间内，需要监视的描述符没有事件发生则函数返回，返回值为0。    
  FD_ZERO,FD_SET,FD_CLR,FD_ISSET:           参数maxfd是需要监视的最大的文件描述符值+1；rdset,wrset,exset分别对应于需要检测的可读文件描述符的集合，可写文件描述符的集合及异常文件描述符的集合。struct   timeval结构用于描述一段时间长度，如果在这个时间内，需要监视的描述符没有事件发生则函数返回，返回值为0。    
  FD_ZERO,FD_SET,FD_CLR,FD_ISSET:  
        FD_ZERO(fd_set   *fdset);将指定的文件描述符集清空，在对文件描述符集合进行设置前，必须对其进行初始化，如果不清空，由于在系统分配内存空间后，通常并不作清空处理，所以结果是不可知的。  
        FD_SET(fd_set   *fdset);用于在文件描述符集合中增加一个新的文件描述符。  
        FD_CLR(fd_set   *fdset);用于在文件描述符集合中删除一个文件描述符。  
        FD_ISSET(int   fd,fd_set   *fdset);用于测试指定的文件描述符是否在该集合中。  
  struct   timeval结构：  
        struct   timeval{  
        long   tv_sec;//second  
        long   tv_usec;//minisecond  
  }  
  timeout设置情况：  
        null:select将一直被阻塞，直到某个文件描述符上发生了事件。  
        0：仅检测描述符集合的状态，然后立即返回，并不等待外部事件的发生。  
        特定的时间值：如果在指定的时间段里没有事件发生，select将超时返回。

Select函数应用

　　Select在Socket编程中还是比较重要的，可是对于初学Socket的人来说都不太爱用Select写程序，他们只是习惯写诸如

　　connect、accept、recv或recvfrom这样的阻塞程序（所谓阻塞方式block，顾名思义，就是进程或是线程执行到这些函数时必须等

　　待某个事件的发生，如果事件没有发生，进程或线程就被阻塞，函数不能立即返回）。

　　可是使用Select就可以完成非阻塞（所谓非阻塞方式non-

　　block，就是进程或线程执行此函数时不必非要等待事件的发生，一旦执行肯定返回，以返回值的不同来反映函数的执行情况，如果事件发生则与阻塞方式相同，若事件没有发生则返回一个代码来告知事件未发生，而进程或线程继续执行，所以效率较高）方式工作的程序，它能够监视我们需要监视的文件描述符的变化情况——读写或是异常。

　　下面详细介绍一下！

　　Select的函数格式(我所说的是Unix系统下的伯克利socket编程，和windows下的有区别，一会儿说明)：

　　int select(int maxfdp,fd_set *readfds,fd_set *writefds,fd_set *errorfds,struct timeval *timeout);

　　先说明两个结构体：

　　第一，struct fd_set可以理解为一个集合，这个集合中存放的是文件描述符(filedescriptor)，即文件句柄，这可以是我们所说的普通意义的文件，当然Unix下任何设备、管道、FIFO等都是文件形式，全部包括在内，所以毫无疑问一个socket就是一个文件，socket句柄就是一个文件描述符。

　　fd_set集合可以通过一些宏由人为来操作，比如

　　清空集合FD_ZERO(fd_set *)；

　　将一个给定的文件描述符加入集合之中FD_SET(int ,fd_set

　　*)；

　　将一个给定的文件描述符从集合中删除FD_CLR(int

　　,fd_set*)；

　　检查集合中指定的文件描述符是否可以读写FD_ISSET(int ,fd_set* )。一会儿举例说明。

　　第二，struct timeval是一个大家常用的结构，用来代表时间值，有两个成员，一个是秒数，另一个是微妙数。

　　具体解释select的参数：

　　int maxfdp是一个整数值，是指集合中所有文件描述符的范围，即所有文件描述符的最大值加1，不能错！在Windows中这个参数的值无所谓，可以设置不正确。

　　fd_set*readfds是指向fd_set结构的指针，这个集合中应该包括文件描述符，我们是要监视这些文件描述符的读变化的，即我们关心是否可以从这些文件中读取数据了，如果这个集合中有一个文件可读，select就会返回一个大于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。可以传入NULL值，表示不关心任何文件的读变化。

　　fd_set*writefds是指向fd_set结构的指针，这个集合中应该包括文件描述符，我们是要监视这些文件描述符的写变化的，即我们关心是否可以向这些文件中写入数据了，如果这个集合中有一个文件可写，select就会返回一个大于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。可以传入NULL值，表示不关心任何文件的写变化。

　　fd_set *errorfds同上面两个参数的意图，用来监视文件错误异常。

　　struct timeval *timeout是select的超时时间，这个参数至关重要，它可以使select处于三种状态，第一，若将NULL以形参传入，即不传入时间结构，就是将select置于阻塞状态，一定等到监视文件描述符集合中某个文件描述符发生变化为止；第二，若将时间值设为0秒0毫秒，就变成一个纯粹的非阻塞函数，不管文件描述符是否有变化，都立刻返回继续执行，文件无变化返回0，有变化返回一个正值；第三，timeout的值大于0，这就是等待的超时时间，即select在timeout时间内阻塞，超时时间之内有事件到来就返回了，否则在超时后不管怎样一定返回，返回值同上述。

　　返回值：

　　负值：select错误 正值：某些文件可读写或出错 0：等待超时，没有可读写或错误的文件

　　在有了select后可以写出像样的网络程序来！举个简单的例子，就是从网络上接受数据写入一个文件中。

　　例子：

　　main()

　　{

　　int sock;

　　FILE *fp;

　　struct fd_set fds;

　　struct timeval timeout={3,0}; //select等待3秒，3秒轮询，要非阻塞就置0

　　char buffer[256]={0}; //256字节的接收缓冲区

　　/* 假定已经建立UDP连接，具体过程不写，简单，当然TCP也同理，主机ip和port都已经给定，要写的文件已经打开

　　sock=socket(...);

　　bind(...);

　　fp=fopen(...); */

　　while(1)

　　{

　　FD_ZERO(&fds); //每次循环都要清空集合，否则不能检测描述符变化

　　FD_SET(sock,&fds); //添加描述符

　　FD_SET(fp,&fds); //同上

　　maxfdp=sock>fp?sock+1:fp+1; //描述符最大值加1

　　switch(select(maxfdp,&fds,&fds,NULL,&timeout)) //select使用

　　{

　　case -1: exit(-1);break; //select错误，退出程序

　　case 0:break; //再次轮询

　　default:

　　if(FD_ISSET(sock,&fds)) //测试sock是否可读，即是否网络上有数据

　　{

　　recvfrom(sock,buffer,256,.....);//接受网络数据

　　if(FD_ISSET(fp,&fds)) //测试文件是否可写

　　fwrite(fp,buffer...);//写入文件

　　buffer清空;

　　}// end if break;

　　}// end switch

　　}//end while

　　}//end main