如何在Linux中使用定时器与select机制进行高效事件处理？

在Linux系统编程中，定时器是常见的功能之一，select函数不仅可以实现多路复用，还可以通过设置超时时间来实现定时器功能，下面将详细介绍如何使用select函数实现定时器：

使用select实现定时器的步骤如下：

1、创建文件描述符集合：创建一个文件描述符集合，并向其中加入待监听的文件描述符。

2、调用select函数：调用select函数，并设置超时时间，当select函数返回时，如果超时时间到达，说明定时器到时，可以执行相应的操作。

3、判断返回值：通过判断select函数的返回值来判断是否超时，从而实现定时器功能。

select函数原型及参数说明

int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);

nfds：fdset集合中最大描述符值加1。

readfds、writefds、exceptfds：需要关注读、写、错误事件的文件描述符位数组，这些参数既是输入参数也是输出参数，可能会被内核修改用于标示哪些描述符上发生了关注的事件，所以每次调用select前都需重新初始化fdset。

timeout：超时时间，该结构会被内核修改，其值为超时剩余的时间，利用这个参数可以实现定时器功能。

timeval结构体的定义

struct timeval {
    long tv_sec;  /* seconds */
    long tv_usec; /* microseconds */
};

秒级定时器实现示例

void seconds_sleep(unsigned seconds) {
    if (seconds == 0) return;
    struct timeval tv;
    tv.tv_sec = seconds;
    tv.tv_usec = 0;
    int err;
    do {
        err = select(0, NULL, NULL, NULL, &tv);
    } while (err < 0 && errno == EINTR);
}

毫秒级定时器实现示例

void milliseconds_sleep(unsigned long mSec) {
    if (mSec == 0) return;
    struct timeval tv;
    tv.tv_sec = mSec / 1000;
    tv.tv_usec = (mSec % 1000) * 1000;
    int err;
    do {
        err = select(0, NULL, NULL, NULL, &tv);
    } while (err < 0 && errno == EINTR);
}

微秒级定时器实现示例

void microseconds_sleep(unsigned long uSec) {
    if (uSec == 0) return;
    struct timeval tv;
    tv.tv_sec = uSec / 1000000;
    tv.tv_usec = uSec % 1000000;
    int err;
    do {
        err = select(0, NULL, NULL, NULL, &tv);
    } while (err < 0 && errno == EINTR);
}

使用select函数实现定时器功能是一种简单且高效的方法，可以满足大部分定时器的应用场景，对于Linux系统编程来说，这是一个非常有用的技巧，需要注意的是，虽然timeval结构体中指定了一个微妙级别的分辨率，但内核支持的分别率往往没有这么高，很多unix内核将超时值向上舍入成10ms的倍数，加上内核调度延时现象，即定时器时间到后，内核还需要花一定时间调度相应进程的运行，定时器的精度，最终还是由内核支持的分别率决定。

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