Далее для демонстрации применения функции select приведена программа select.c. Более сложный пример вы увидите чуть позже. Программа читает данные с клавиатуры (стандартный ввод — дескриптор 0) со временем ожидания 2,5 секунды. Данные читаются только тогда, когда ввод готов. Естественно расширить программу, включив в зависимости от характера приложения другие дескрипторы, такие как последовательные каналы (serial lines) и сокеты.
1. Начните как обычно с директив
include
и объявлений, а затем инициализируйте
inputs
для обработки ввода с клавиатуры:
#include <sys/types.h>
#include <sys/time.h>
#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main {
char buffer[128];
int result, nread;
fd_set inputs, testfds;
struct timeval timeout;
FD_ZERO(&inputs);
FD_SET(0, &inputs);
2. Подождите ввод из файла stdin в течение максимум 2,5 секунд:
while(1) {
testfds = inputs;
timeout.tv_sec = 2;
timeout.tv_usec = 500000;
result = select(FD_SETSIZE, &testfds, (fd_set *)NULL,
(fd_set*)NULL, &timeout);
3. Спустя это время проверьте
result
. Если ввода не было, программа выполнит цикл еще раз. Если в нем возникла ошибка, программа завершается:
switch(result) {
case 0:
printf("timeout\n");
break;
case -1:
perror("select");
exit(1);
4. Если во время ожидания у вас наблюдаются некоторые действия, связанные с файловым дескриптором, читайте ввод из stdin и выводите его при каждом получении символа EOL (конец строки), до нажатой комбинации клавиш <Ctrl>+<D>:
default:
if (FD_ISSET(0, &testfds)) {
ioctl(0, FIONREAD, &nread);
if (nread == 0) {
printf("keyboard done\n");
exit(0);
}
nread = read(0, buffer, nread);
buffer[nread] = 0;
printf("read %d from keyboard: %s", nread, buffer);
}
break;
}
}
}
Во время выполнения эта программа каждые две с половиной секунды выводит строку
timeout
. Если вы набираете данные на клавиатуре, она читает файл стандартного ввода и отображает то,
что было набрано. В большинстве командных оболочек ввод направляется в программу при нажатии пользователем клавиши <Enter> (или <Return>) или клавиш управляющей последовательности, поэтому программа будет отображать ввод каждый раз, когда вы нажимаете клавишу <Enter>. Учтите, что сама клавиша <Enter> тоже читается и обрабатывается как любой другой символ (попробуйте выполнить ввод без нажатия клавиши, введя ряд символов, за которыми следует комбинация <Ctrl>+<D>).
$ ./select
timeout
hello
read 6 from keyboard: hello
fred
read 5 from keyboard: fred
timeout
^D
keyboard done
$
Как это работает
Программа применяет вызов
select
для проверки состояния стандартного ввода. За счет корректировки значения времени ожидания программа каждые 2,5 секунды выводит сообщение об истечении времени ожидания. О нем свидетельствует возвращение 0 функцией
select
. При достижении конца файла дескриптор стандартного ввода помечается флагом как готовый к вводу, но при этом нет символов, предназначенных для считывания.
Множественные клиенты
Ваша простая серверная программа может выиграть от применения
select
для одновременной обработки множественных клиентов, не прибегая к помощи дочерних процессов. Используя этот метод в реальных приложениях, вы должны следить за тем, чтобы другие клиенты не ждали слишком долго, пока вы обрабатываете первого подключившегося клиента.
Сервер может применять функцию
select
одновременно к сокету, ожидающему запросы на подключение, и к сокетам клиентских соединений. Как только активность зафиксирована, можно использовать макрос
FD_ISSET
для проверки в цикле всех возможных файловых дескрипторов и выявления активных среди них.
Если сокет, ожидающий запросов на подключение, готов к вводу, это означает, что клиент пытается подсоединиться, и вы можете вызывать функцию
accept
без риска блокировки. Если клиентский дескриптор указывает на готовность, это означает, что есть запрос клиента, ждущий, что вы сможете прочесть и обработать его. Чтение 0 байтов означает, что клиентский процесс завершился, и вы можете закрыть сокет и удалить его из множества своих дескрипторов.
1. В финальный пример программы server5.с вы включите заголовочные файлы sys/time.h и sys/ioctl.h вместо signal.h, использованного в предыдущей программе, и объявите несколько дополнительных переменных для работы с вызовом