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c - 是否有任何平台在 fd_set 上使用结构副本(对于 select() 或 pselect())会导致问题？

coder 2023-06-16 原文

select() and pselect()系统调用修改它们的参数('fd_set *' 参数)，因此输入值告诉系统要检查哪些文件描述符，返回值告诉程序员哪些文件描述符当前可用。

如果您要为同一组文件描述符重复调用它们，您需要确保每次调用都有一份新的描述符副本。显而易见的方法是使用结构副本:

fd_set ref_set_rd;
fd_set ref_set_wr;
fd_set ref_set_er;
...
...code to set the reference fd_set_xx values...
...
while (!done)
{
    fd_set act_set_rd = ref_set_rd;
    fd_set act_set_wr = ref_set_wr;
    fd_set act_set_er = ref_set_er;
    int bits_set = select(max_fd, &act_set_rd, &act_set_wr,
                          &act_set_er, &timeout);
    if (bits_set > 0)
    {
        ...process the output values of act_set_xx...
    }
 }

(已编辑以删除不正确的 struct fd_set 引用 - 正如“R..”所指出的。)

我的问题:

  • 是否有任何平台在执行 fd_set 值的结构副本时不安全？

我担心会有隐藏的内存分配或类似的意外情况。 (有宏/函数 FD_SET()、FD_CLR()、FD_ZERO() 和 FD_ISSET() 可以屏蔽应用程序的内部结构。)

我可以看到 MacOS X (Darwin) 是安全的；因此，其他基于 BSD 的系统可能是安全的。您可以通过在答案中记录您知道安全的其他系统来提供帮助。

(我确实有点担心 fd_set 与超过 8192 个打开文件描述符的工作情况 - 默认最大打开文件数仅为 256，但最大数量为“无限制” . 此外，由于结构是 1 KB，复制代码的效率并不高，但是在每个循环中运行文件描述符列表以重新创建输入掩码也不一定有效。也许你不能做 select() 当您打开了那么多文件描述符时，尽管那是您最有可能需要该功能的时候。)

有一个相关的 SO 问题 - 询问 'poll() vs select()'它解决了与该问题不同的一组问题。

请注意，在 MacOS X 上 - 更常见的可能是 BSD - 有一个 FD_COPY() 宏或函数，具有有效原型(prototype):

  • extern void FD_COPY(const restrict fd_set *from, restrict fd_set *to);。

它可能值得在它尚不可用的平台上进行模拟。

最佳答案

因为 struct fd_set 只是一个常规的 C 结构，所以应该没问题。我个人不喜欢通过 = 运算符进行结构复制，因为我在很多无法访问正常的编译器内部函数集的平台上工作过。在我的书中，显式使用 memcpy() 而不是让编译器插入函数调用是更好的方法。

来自 C 规范，6.5.16.1 简单赋值部分(为简洁起见在此处编辑):

One of the following shall hold:

...

  • the left operand has a qualified or unqualified version of a structure or union type compatible with the type of the right;

...

In simple assignment (=), the value of the right operand is converted to the type of the assignment expression and replaces the value stored in the object designated by the left operand.

If the value being stored in an object is read from another object that overlaps in any way the storage of the first object, then the overlap shall be exact and the two objects shall have qualified or unqualified versions of a compatible type; otherwise, the behavior is undefined.

好了，只要 struct fd_set 实际上是一个普通的 C struct，您就一定会成功。但是，它确实取决于您的编译器发出某种代码来执行此操作，或者依赖于它用于结构分配的任何 memcpy() 内在函数。如果您的平台由于某种原因无法链接到编译器的内部库，它可能无法工作。

如果打开的文件描述符多于 struct fd_set 中的文件描述符，则必须使用一些技巧。 Linux man page说:

An fd_set is a fixed size buffer. Executing FD_CLR() or FD_SET() with a value of fd that is negative or is equal to or larger than FD_SETSIZE will result in undefined behavior. Moreover, POSIX requires fd to be a valid file descriptor.

如下所述，证明您的代码在所有系统上都是安全的可能不值得付出努力。 FD_COPY() 就是为这样的用途而提供的，并且大概总是保证:

FD_COPY(&fdset_orig, &fdset_copy) replaces an already allocated &fdset_copy file descriptor set with a copy of &fdset_orig.

关于c - 是否有任何平台在 fd_set 上使用结构副本(对于 select() 或 pselect())会导致问题？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/2421672/

pselectfd_setcodesetclinuxunixposix

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