socketpair + signal + select 的套路

1：起因

　　最近在看代码时连续两次看到这三个函数的组合使用，为方便以后借鉴和回忆，先记录下来。

　　这三个函数的应用场景是这样的：

　　1.1 首先socketpair函数创建一对已连接套接字，返回的两个描述符(socketpair的第三个参数)都可以进行读写，但在单向通信的场景下一般将sv[0]作为读，sv[1]作为写。

　　1.2 signal函数用于监听进程接收的信号并作相应处理，这里讲监听SIGTERM(这个信号一般是系统将要杀死进程前发送给进程的信号，SIGTERM大概过三秒之后系统就会再发送SIGKILL信号到进程杀死进程，SIGKILL信号是监听不到的)信号，所以信号处理函数不要过长，且函数是可重入的。

　　1.3 select函数可以监听多个描述符的可读或可写状态实现I/O复用

　　1.4 用法就是先得到sv[0]和sv[1]，设置signal监听SIGTERM，信号处理函数里向sv[1]写捕捉到的信号，select监听sv[0]的可读状态，一旦可读就执行程序被杀死前的打扫工作。信号处理函数做的就是将获得的信号写给sv[0]而已。

2：函数用法简介

　　2.1 socketpair

　　原型：int socketpair(int domain, int type, int protocol, int sv[2])

　　头文件：<sys/types.h> <sys/socket.h>

　　参数：

　　　　domain：一般是AF_UNIX，还有AF_LOCAL

　　　　type：SOCK_STREAM和SOCK_DGRAM

　　　　protocol：0

　　　　sv：sv[0]，sv[1]分别保存创建好的已连接的套接字对，两个均可读写

　　2.2 signal

　　原型：sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler)

　　头文件：<signal.h>

　　参数：

　　　　signum：由SIGxxx组成的信号，具体可查 文章

　　　　handler：是一个参数为int返回值为void的函数指针

　　注：handler指向的信号处理函数一定要是可重入的，因为信号处理函数是异步触发的，如果处理函数不可重入则会导致意想不到的错误，同时信号处理函数要尽可能的短才好。什么是可重入可参考 文章

　　2.3 select

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

　　辅助函数: void FD_CLR(int fd, fd_set *set);
       　　　　 int  FD_ISSET(int fd, fd_set *set);
       　　　　 void FD_SET(int fd, fd_set *set);
     　　　　   void FD_ZERO(fd_set *set);

　　头文件：<sys/select.h> <sys/time.h> <sys/types.h>  <unistd.h>

　　参数：

　　　       nfds：所监听的描述符最大值加1

　　　  readfds：监听的可读描述符集合，由FD_SET函数加入

writefds：监听的可写描述符集合，由FD_SET函数加入

exceptfds：监听的发生错误的描述符集合，由FD_SET函数加入

　　   timeout ：select阻塞的超时时间

　　返回值：

　　　　　 >0：表示有几个描述达到了准备状态了，需要使用FD_ISSET来检验

　　　　　 =0：表示超时时间到了还是没有准备好的描述符

　　　　　 <0 : 出错

　　特点：
       1:FD_SET将某个描述符记录在位图rfds中(rfds若是一个字节长度最多只能监听8个fd)，select调用先清空rfds位图，在某个fd状态准备好后将它原先的位置1，之后FD_ISSET检测此fd对应的位图是否为1，为1即准备就绪。
       2:参数timeout是struct timeval *类型，表示阻塞时间
          NULL ---> 完全阻塞方式，一定要等到监听的fd有就绪的才返回(变成了可以监听多个fd的阻塞函数比如accept,recv等)
          0      ---> 不阻塞，select函数执行后立即返回
          >0    ---> 半阻塞,在timeout内阻塞，有状态改变即返回，timeout时间到也要返回
   注:select每次都会清空此参数的值，所以必须每次执行select前都要设置一下此参数值否则很可能意外变为不阻塞的select.

3：好处

　　3.1 将信号处理过程与select关联起来易于管理。通常使用select还会监听其它要读写的文件描述符，这样把信号的处理也纳入进来一同管理程序分支显得少，更清晰。

　　3.2 大大减少了信号处理函数的复杂度。因为信号是异步的，处理函数就必须是可重入的，使用socketpair + signal，让处理函数只做一个系统调用write动作，且signal在信号处理函数期间还会阻塞，这样也相当于保护了信号处理函数。