IO多路復用之select

1、背景知識

我們首先來看看伺服器程式設計的模型，客戶端發來的請求服務端會產生乙個程序來對其進行服務，每當來乙個客戶請求就產生乙個程序來服務，然而程序不可能無限制的產生，因此為了解決大量客戶端訪問的問題，引入了io復用技術。

即：乙個程序可以同時對多個客戶請求進行服務。

也就是說io復用的「介質」是程序(準確的說復用的是select和poll，因為程序也是靠呼叫select和poll來實現的)，復用乙個程序(select和poll)來對多個io進行服務，雖然客戶端發來的io是併發的但是io所需的讀寫資料多數情況下是沒有準備好的，因此就可以利用乙個函式(select和poll)來監聽io所需的這些資料的狀態，一旦io有資料可以進行讀寫了，程序就來對這樣的io進行服務。

io多路復用是指核心一旦發現程序指定的乙個或者多個io條件準備讀取，它就通知該程序。io多路復用適用如下場合：

（1）當客戶處理多個描述字時（一般是互動式輸入和網路套介面），必須使用i/o復用。

（2）當乙個客戶同時處理多個套介面時，而這種情況是可能的，但很少出現。

（3）如果乙個tcp伺服器既要處理監聽套介面，又要處理已連線套介面，一般也要用到i/o復用。

（4）如果乙個伺服器即要處理tcp，又要處理udp，一般要使用i/o復用。

（5）如果乙個伺服器要處理多個服務或多個協議，一般要使用i/o復用。

與多程序和多執行緒技術相比，i/o多路復用技術的最大優勢是系統開銷小，系統不必建立程序/執行緒，也不必維護這些程序/執行緒，從而大大減小了系統的開銷。

2、select函式

該函式准許程序指示核心等待多個事件中的任何乙個傳送，並只在有乙個或多個事件發生或經歷一段指定的時間後才喚醒。函式原型如下：

#include 
#include 
intselect(int maxfdp1,fd_set *readset,fd_set *writeset,fd_set *exceptset,const struct timeval *timeout)
返回值：就緒描述符的數目，超時返回0，出錯返回-1

函式引數介紹如下：

（1）第乙個引數maxfdp1指定待測試的描述字個數，它的值是待測試的最大描述字加1（因此把該引數命名為maxfdp1），描述字0、1、2…maxfdp1-1均將被測試。

因為檔案描述符是從0開始的。

（2）中間的三個引數readset、writeset和exceptset指定我們要讓核心測試讀、寫和異常條件的描述字。如果對某乙個的條件不感興趣，就可以把它設為空指標。struct fd_set可以理解為乙個集合，這個集合中存放的是檔案描述符，可通過以下四個巨集進行設定：

void fd_zero(fd_set *fdset);           //清空集合
void fd_set(int fd, fd_set *fdset); //將乙個給定的檔案描述符加入集合之中
void fd_clr(int fd, fd_set *fdset); //將乙個給定的檔案描述符從集合中刪除
int fd_isset(int fd, fd_set *fdset); // 檢查集合中指定的檔案描述符是否可以讀寫

（3）timeout告知核心等待所指定描述字中的任何乙個就緒可花多少時間。其timeval結構用於指定這段時間的秒數和微秒數。

struct timeval;

3.**演示（只對客戶端訊息進行讀功能）：

select伺服器端：

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
int startup(char* ip, int port)
int opt = 1;
setsockopt(sock, sol_socket, so_reuseaddr, &opt, sizeof(opt));
struct sockaddr_in local;
local.sin_family = af_inet;
local.sin_port = htons(port);
local.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);
if(bind(sock,(struct sockaddr*)&local, sizeof(local)) < 0)
if(listen(sock, 10) < 0)
return sock;
}void usage(const
char* proc)
int main(int argc, char* argv)
int listen_sock = startup(argv[1],atoi(argv[2]));
int nums = sizeof(fd_set)*8;
int fds[nums];
int i = 1;
fds[0] = listen_sock;
for( ; i1;
}int max = listen_sock;
fd_set rfds;
while(1)
;for( i=0; iif(fds[i] > -1)}}
switch(select(max+1, &rfds, null, null, &timeout))
if((i==0)&&(fd_isset(fds[i], &rfds)))
//listen_sock
printf("get a client:[%s, %d]\n",inet_ntoa(client.sin_addr), ntohs(client.sin_port));
int j = 0;
for(;jif(fds[j] == -1)}}
else
if((i != 0)&&(fd_isset(fds[i], &rfds)))
else
if(s == 0)
else
}}//for}}
}return
0;}

select伺服器：

用telnet工具測試：

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