# `select` --- 等待 I/O 完成

该模块提供了对 `select()` 和 `poll()` 函数的访问，这些函数在大多数操作系统中是可用的。在 Solaris 及其衍生版本上可用 `devpoll()`，在 Linux 2.5+ 上可用 `epoll()`，在大多数 BSD 上可用 `kqueue()`。注意，在 Windows 上，本模块仅适用于套接字；在其他操作系统上，本模块也适用于其他文件类型（特别地，在 Unix 上也适用于管道）。本模块不能用于常规文件，不能检测出（自上次读取文件后）文件是否有新数据写入。

注解

`selectors` 模块是在 `select` 模块原型的基础上进行高级且高效的 I/O 复用。推荐用户改用 `selectors` 模块，除非用户希望对 OS 级的函数原型进行精确控制。

该模块定义以下内容：

exception `select.``error`

  一个被弃用的 `OSError` 的别名。

  在 3.3 版更改: 根据 PEP 3151，这个类是 `OSError` 的别名。

`select.``devpoll`()

  （仅支持 Solaris 及其衍生版本）返回一个 `/dev/poll` 轮询对象，请参阅下方 /dev/poll 轮询对象 获取 devpoll 对象所支持的方法。

  `devpoll()` 对象与实例化时允许的文件描述符数量有关，如果在程序中降低了此数值，`devpoll()` 调用将失败。如果程序提高了此数值，`devpoll()` 可能会返回一个不完整的活动文件描述符列表。

  新的文件描述符是 不可继承的。

  3.3 新版功能.

  在 3.4 版更改: 新的文件描述符现在是不可继承的。

`select.``epoll`(sizehint=- 1, flags=0)

  （仅支持 Linux 2.5.44 或更高版本）返回一个 edge poll 对象，该对象可作为 I/O 事件的边缘触发或水平触发接口。

  sizehint informs epoll about the expected number of events to be registered. It must be positive, or `-1` to use the default. It is only used on older systems where `epoll_create1()` is not available; otherwise it has no effect (though its value is still checked).

  flags 已经弃用且完全被忽略。但是，如果提供该值，则它必须是 `0` 或 `select.EPOLL_CLOEXEC`，否则会抛出 `OSError` 异常。

  请参阅下方 边缘触发和水平触发的轮询 (epoll) 对象 获取 epoll 对象所支持的方法。

  `epoll` 对象支持上下文管理器：当在 `with` 语句中使用时，新建的文件描述符会在运行至语句块结束时自动关闭。

  新的文件描述符是 不可继承的。

  在 3.3 版更改: 增加了 flags 参数。

  在 3.4 版更改: 增加了对 `with` 语句的支持。新的文件描述符现在是不可继承的。

  3.4 版后已移除: flags 参数。现在默认采用 `select.EPOLL_CLOEXEC` 标志。使用 `os.set_inheritable()` 来让文件描述符可继承。

`select.``poll`()

  （部分操作系统不支持）返回一个 poll 对象，该对象支持注册和注销文件描述符，支持对描述符进行轮询以获取 I/O 事件。请参阅下方 Poll 对象 获取 poll 对象所支持的方法。

`select.``kqueue`()

  （仅支持 BSD）返回一个内核队列对象，请参阅下方 Kqueue 对象 获取 kqueue 对象所支持的方法。

  新的文件描述符是 不可继承的。

  在 3.4 版更改: 新的文件描述符现在是不可继承的。

`select.``kevent`(ident, filter=KQ_FILTER_READ, flags=KQ_EV_ADD, fflags=0, data=0, udata=0)

  （仅支持 BSD）返回一个内核事件对象，请参阅下方 Kevent 对象 获取 kevent 对象所支持的方法。

`select.``select`(rlist, wlist, xlist[, timeout])

  这是一个明白直观的 Unix `select()` 系统调用接口。 前三个参数是由‘可等待对象’组成的序列：可以是代表文件描述符的整数，或是带有名为 `fileno()` 的返回这样的整数的无形参方法的对象:

  - rlist：等待，直到可以开始读取

  - wlist：等待，直到可以开始写入

  - xlist：等待“异常情况”（请参阅当前系统的手册，以获取哪些情况称为异常情况）

  允许空的可迭代对象，但是否接受三个空的可迭代对象则取决于具体平台。 （已知在 Unix 上可行但在 Windows 上不可行。） 可选的 timeout 参数以一个浮点数表示超时秒数。 当省略 timeout 参数时该函数将阻塞直到至少有一个文件描述符准备就绪。 超时值为零表示执行轮询且永不阻塞。

  返回值是三个列表，包含已就绪对象，返回的三个列表是前三个参数的子集。当超时时间已到且没有文件描述符就绪时，返回三个空列表。

  可迭代对象中可接受的对象类型有 Python 文件对象 (例如 `sys.stdin` 以及 `open()` 或 `os.popen()` 所返回的对象)，由 `socket.socket()` 返回的套接字对象等。 你也可以自定义一个 wrapper 类，只要它具有适当的 `fileno()` 方法（该方法要确实返回一个文件描述符，而不能只是一个随机整数）。

  注解

  Windows 上不接受文件对象，但接受套接字。在 Windows 上，底层的 `select()` 函数由 WinSock 库提供，且不处理不是源自 WinSock 的文件描述符。

  在 3.5 版更改: 现在，当本函数被信号中断时，重试超时将从头开始计时，不会抛出 `InterruptedError` 异常。除非信号处理程序抛出异常（相关原理请参阅 PEP 475）。

`select.``PIPE_BUF`

  当一个管道已经被 `select()`、`poll()` 或本模块中的某个接口报告为可写入时，可以在不阻塞该管道的情况下写入的最小字节数。它不适用于套接字等其他类型的文件类对象。

  POSIX 上须保证该值不小于 512。

  可用性: Unix

  3.2 新版功能.

## `/dev/poll` 轮询对象

Solaris 及其衍生版本具备 `/dev/poll`。`select()` 复杂度为 O（最高文件描述符），`poll()` 为 O（文件描述符数量），而 `/dev/poll` 为 O（活动的文件描述符）。

`/dev/poll` 的行为与标准 `poll()` 对象十分类似。

`devpoll.``close`()

  关闭轮询对象的文件描述符。

  3.4 新版功能.

`devpoll.``closed`

  如果轮询对象已关闭，则返回 `True`。

  3.4 新版功能.

`devpoll.``fileno`()

  返回轮询对象的文件描述符对应的数字。

  3.4 新版功能.

`devpoll.``register`(fd[, eventmask])

  在轮询对象中注册文件描述符。这样，将来调用 `poll()` 方法时将检查文件描述符是否有未处理的 I/O 事件。fd 可以是整数，也可以是带有 `fileno()` 方法的对象（该方法返回一个整数）。文件对象已经实现了 `fileno()`，因此它们也可以用作参数。

  eventmask 是可选的位掩码，用于指定要检查的事件类型。这些常量与 `poll()` 对象所用的相同。本参数的默认值是常量 `POLLIN`、`POLLPRI` 和 `POLLOUT` 的组合。

  警告

  注册已注册过的文件描述符不会报错，但是结果是不确定的。正确的操作是先注销或直接修改它。与 `poll()` 相比，这是一个重要的区别。

`devpoll.``modify`(fd[, eventmask])

  此方法先执行 `unregister()` 后执行 `register()`。直接执行此操作效率（稍微）高一些。

`devpoll.``unregister`(fd)

  删除轮询对象正在跟踪的某个文件描述符。与 `register()` 方法类似，fd 可以是整数，也可以是带有 `fileno()` 方法的对象（该方法返回一个整数）。

  尝试删除从未注册过的文件描述符将被安全地忽略。

`devpoll.``poll`([timeout])

  轮询已注册的文件描述符的集合，并返回一个列表，列表可能为空，也可能有多个 `(fd, event)` 2元组，其中包含了要报告事件或错误的描述符。 fd 是文件描述符，event 是一个位掩码，表示该描述符所报告的事件 --- `POLLIN` 表示等待输入，`POLLOUT` 表示该描述符可以写入，依此类推。 空列表表示调用超时，没有任何文件描述符报告事件。 如果指定了 timeout，它将指定系统等待事件时，等待多长时间后返回（以毫秒为单位）。如果 timeout 被省略、为 -1 或为 `None`，则本调用将阻塞，直到轮询对象发生事件为止。

  在 3.5 版更改: 现在，当本函数被信号中断时，重试超时将从头开始计时，不会抛出 `InterruptedError` 异常。除非信号处理程序抛出异常（相关原理请参阅 PEP 475）。

## 边缘触发和水平触发的轮询 (epoll) 对象

> https://linux.die.net/man/4/epoll

> eventmask

> 常量 | 含意
> --- | ---
> `EPOLLIN` | 可读
> `EPOLLOUT` | 可写
> `EPOLLPRI` | 紧急数据读取
> `EPOLLERR` | 在关联的文件描述符上有错误情况发生
> `EPOLLHUP` | 关联的文件描述符已挂起
> `EPOLLET` | 设置触发方式为边缘触发，默认为水平触发
> `EPOLLONESHOT` | 设置 one-shot 模式。触发一次事件后，该描述符会在轮询对象内部被禁用。
> `EPOLLEXCLUSIVE` | 当已关联的描述符发生事件时，仅唤醒一个 epoll 对象。默认（如果未设置此标志）是唤醒所有轮询该描述符的 epoll 对象。
> `EPOLLRDHUP` | 流套接字的对侧关闭了连接或关闭了写入到一半的连接。
> `EPOLLRDNORM` | 等同于 `EPOLLIN`
> `EPOLLRDBAND` | 可以读取优先数据带。
> `EPOLLWRNORM` | 等同于 `EPOLLOUT`
> `EPOLLWRBAND` | 可以写入优先级数据。
> `EPOLLMSG` | 忽略

> 3.6 新版功能: 增加了 `EPOLLEXCLUSIVE`。仅支持 Linux Kernel 4.5 或更高版本。

`epoll.``close`()

  关闭用于控制 epoll 对象的文件描述符。

`epoll.``closed`

  如果 epoll 对象已关闭，则返回 `True`。

`epoll.``fileno`()

  返回文件描述符对应的数字，该描述符用于控制 epoll 对象。

`epoll.``fromfd`(fd)

  根据给定的文件描述符创建 epoll 对象。

`epoll.``register`(fd[, eventmask])

  在 epoll 对象中注册一个文件描述符。

`epoll.``modify`(fd, eventmask)

  修改一个已注册的文件描述符。

`epoll.``unregister`(fd)

  从 epoll 对象中删除一个已注册的文件描述符。

  在 3.9 版更改: 此方法不会再忽略 `EBADF` 错误。

`epoll.``poll`(timeout=None, maxevents=- 1)

  等待事件发生，timeout 是浮点数，单位为秒。

  在 3.5 版更改: 现在，当本函数被信号中断时，重试超时将从头开始计时，不会抛出 `InterruptedError` 异常。除非信号处理程序抛出异常（相关原理请参阅 PEP 475）。

## Poll 对象

大多数 Unix 系统支持 `poll()` 系统调用，为服务器提供了更好的可伸缩性，使服务器可以同时服务于大量客户端。`poll()` 的伸缩性更好，因为该调用内部仅列出所关注的文件描述符，而 `select()` 会构造一个 bitmap，在其中将所关注的描述符所对应的 bit 打开，然后重新遍历整个 bitmap。因此 `select()` 复杂度是 O（最高文件描述符），而 `poll()` 是 O（文件描述符数量）。

`poll.``register`(fd[, eventmask])

  在轮询对象中注册文件描述符。这样，将来调用 `poll()` 方法时将检查文件描述符是否有未处理的 I/O 事件。fd 可以是整数，也可以是带有 `fileno()` 方法的对象（该方法返回一个整数）。文件对象已经实现了 `fileno()`，因此它们也可以用作参数。

  eventmask 是可选的位掩码，用于指定要检查的事件类型，它可以是常量 `POLLIN`、`POLLPRI` 和 `POLLOUT` 的组合，如下表所述。如果未指定本参数，默认将会检查所有 3 种类型的事件。

  常量 | 含意
  --- | ---
  `POLLIN` | 有要读取的数据
  `POLLPRI` | 有紧急数据需要读取
  `POLLOUT` | 准备输出：写不会阻塞
  `POLLERR` | 某种错误条件
  `POLLHUP` | 挂起
  `POLLRDHUP` | 流套接字的对侧关闭了连接，或关闭了写入到一半的连接
  `POLLNVAL` | 无效的请求：描述符未打开

  注册已注册过的文件描述符不会报错，且等同于只注册一次该描述符。

`poll.``modify`(fd, eventmask)

  修改一个已注册的文件描述符，等同于 `register(fd, eventmask)`。尝试修改未注册的文件描述符会抛出 `OSError` 异常，错误码为 `ENOENT`。

`poll.``unregister`(fd)

  删除轮询对象正在跟踪的某个文件描述符。与 `register()` 方法类似，fd 可以是整数，也可以是带有 `fileno()` 方法的对象（该方法返回一个整数）。

  尝试删除从未注册过的文件描述符会抛出 `KeyError` 异常。

`poll.``poll`([timeout])

  轮询已注册的文件描述符的集合，并返回一个列表，列表可能为空，也可能有多个 `(fd, event)` 2元组，其中包含了要报告事件或错误的描述符。 fd 是文件描述符，event 是一个位掩码，表示该描述符所报告的事件 --- `POLLIN` 表示等待输入，`POLLOUT` 表示该描述符可以写入，依此类推。 空列表表示调用超时，没有任何文件描述符报告事件。 如果指定了 timeout，它将指定系统等待事件时，等待多长时间后返回（以毫秒为单位）。如果 timeout 被省略、为 -1 或为 `None`，则本调用将阻塞，直到轮询对象发生事件为止。

  在 3.5 版更改: 现在，当本函数被信号中断时，重试超时将从头开始计时，不会抛出 `InterruptedError` 异常。除非信号处理程序抛出异常（相关原理请参阅 PEP 475）。

## Kqueue 对象

`kqueue.``close`()

  关闭用于控制 kqueue 对象的文件描述符。

`kqueue.``closed`

  如果 kqueue 对象已关闭，则返回 `True`。

`kqueue.``fileno`()

  返回文件描述符对应的数字，该描述符用于控制 epoll 对象。

`kqueue.``fromfd`(fd)

  根据给定的文件描述符创建 kqueue 对象。

`kqueue.``control`(changelist, max_events[, timeout]) → eventlist

  Kevent 的低级接口

  - changelist 必须是一个可迭代对象，迭代出 kevent 对象，否则置为 `None`。

  - max_events 必须是 0 或一个正整数。

  - timeout 单位为秒（一般为浮点数），默认为 `None`，即永不超时。

  在 3.5 版更改: 现在，当本函数被信号中断时，重试超时将从头开始计时，不会抛出 `InterruptedError` 异常。除非信号处理程序抛出异常（相关原理请参阅 PEP 475）。

## Kevent 对象

https://www.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=kqueue&sektion=2

`kevent.``ident`

  用于区分事件的标识值。其解释取决于筛选器，但该值通常是文件描述符。在构造函数中，该标识值可以是整数或带有 `fileno()` 方法的对象。kevent 在内部存储整数。

`kevent.``filter`

  内核筛选器的名称。

  常量 | 含意
  --- | ---
  `KQ_FILTER_READ` | 获取描述符，并在有数据可读时返回
  `KQ_FILTER_WRITE` | 获取描述符，并在有数据可写时返回
  `KQ_FILTER_AIO` | AIO 请求
  `KQ_FILTER_VNODE` | 当在 fflag 中监视的一个或多个请求事件发生时返回
  `KQ_FILTER_PROC` | 监视进程ID上的事件
  `KQ_FILTER_NETDEV` | 观察网络设备上的事件 [在 macOS 上不可用]
  `KQ_FILTER_SIGNAL` | 每当监视的信号传递到进程时返回
  `KQ_FILTER_TIMER` | 建立一个任意的计时器

`kevent.``flags`

  筛选器操作。

  常量 | 含意
  --- | ---
  `KQ_EV_ADD` | 添加或修改事件
  `KQ_EV_DELETE` | 从队列中删除事件
  `KQ_EV_ENABLE` | Permitscontrol() 返回事件
  `KQ_EV_DISABLE` | 禁用事件
  `KQ_EV_ONESHOT` | 在第一次发生后删除事件
  `KQ_EV_CLEAR` | 检索事件后重置状态
  `KQ_EV_SYSFLAGS` | 内部事件
  `KQ_EV_FLAG1` | 内部事件
  `KQ_EV_EOF` | 筛选特定EOF条件
  `KQ_EV_ERROR` | 请参阅返回值

`kevent.``fflags`

  筛选特定标志。

  `KQ_FILTER_READ` 和 `KQ_FILTER_WRITE` 筛选标志：

  常量 | 含意
  --- | ---
  `KQ_NOTE_LOWAT` | 套接字缓冲区的低水线

  `KQ_FILTER_VNODE` 筛选标志：

  常量 | 含意
  --- | ---
  `KQ_NOTE_DELETE` | 已调用 unlink()
  `KQ_NOTE_WRITE` | 发生写入
  `KQ_NOTE_EXTEND` | 文件已扩展
  `KQ_NOTE_ATTRIB` | 属性已更改
  `KQ_NOTE_LINK` | 链接计数已更改
  `KQ_NOTE_RENAME` | 文件已重命名
  `KQ_NOTE_REVOKE` | 对文件的访问权限已被撤销

  `KQ_FILTER_PROC` filter flags:

  常量 | 含意
  --- | ---
  `KQ_NOTE_EXIT` | 进程已退出
  `KQ_NOTE_FORK` | 该进程调用了 fork()
  `KQ_NOTE_EXEC` | 进程已执行新进程
  `KQ_NOTE_PCTRLMASK` | 内部筛选器标志
  `KQ_NOTE_PDATAMASK` | 内部筛选器标志
  `KQ_NOTE_TRACK` | 跨 fork() 执行进程
  `KQ_NOTE_CHILD` | 在 NOTE_TRACK 的子进程上返回
  `KQ_NOTE_TRACKERR` | 无法附加到子对象

  `KQ_FILTER_NETDEV` 过滤器旗标 (在 macOS 上不可用):

  常量 | 含意
  --- | ---
  `KQ_NOTE_LINKUP` | 链接已建立
  `KQ_NOTE_LINKDOWN` | 链接已断开
  `KQ_NOTE_LINKINV` | 链接状态无效

`kevent.``data`

  筛选特定数据。

`kevent.``udata`

  用户自定义值。