如何巧妙使用select监听匿名文件符的变化，让你的程序更高效

2024-03-11 17:33:42

如何利用 select 监听匿名文件符的变化

前言

匿名文件符在各种应用程序中都很常见，比如管道和共享内存。使用 select 监听这些文件描述符的变化对于创建响应式和高效的系统至关重要。然而，传统的 select 实现存在一个问题，即即使文件描述符未发生变化，它也会将该描述符标记为已读。这可能会导致不必要的唤醒和性能问题。

问题概述

为了解决这个问题，我们需要一种方法来在文件描述符实际发生变化时才触发 select 事件。这可以通过以下步骤实现：

1. 设置 O_ASYNC 标志

使用 fcntl 的 F_SETFL 选项将文件描述符的 O_ASYNC 标志设置为非零值。这将使文件描述符进入异步模式，即使文件描述符未发生变化，也会触发 select 事件。

2. 设置信号处理程序

使用 fcntl 的 F_SETSIG 选项设置信号处理程序。当文件描述符发生变化时，这将允许你接收信号。

3. 在信号处理程序中调用 select

在信号处理程序中，调用 select 监听信号，并在文件描述符发生变化时触发事件。

代码示例

以下代码示例展示了如何实现上述步骤：

#include <sys/mman.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/select.h>
#include <fcntl.h>
#include <iostream>
#include <signal.h>

#define MAXMESSAGES 12

void signal_handler(int) {
    // 在信号处理程序中调用 select 以监听信号
    fd_set fdSet;
    FD_ZERO(&fdSet);
    FD_SET(message_buffer_fd, &fdSet);

    select(FD_SETSIZE, &fdSet, nullptr, nullptr, nullptr);
}

int main() {
    unsigned char message_buffer[MAXMESSAGES] = {0};

    int message_buffer_fd = memfd_create("message_buffer", MFD_CLOEXEC);

    // 设置文件描述符为异步模式
    fcntl(message_buffer_fd, F_SETFL, O_ASYNC);

    // 设置信号处理程序
    struct sigaction sa;
    sa.sa_handler = signal_handler;
    sa.sa_flags = SA_RESTART;
    sigaction(SIGIO, &sa, nullptr);

    // 将文件描述符与信号关联
    fcntl(message_buffer_fd, F_SETSIG, SIGIO);

    // 其余代码与原始示例相同

    return 0;
}