I O多路復用之select poll

系統提供select函式用來實現i/o多路復用輸入/輸出模型。select系統呼叫是用來讓我們的程式監視多個檔案描述狀態變化的。程式會停在select這裡等待，直到被監視的檔案描述符有乙個或多個發生狀態變化。通常i/o操作有兩個步驟，乙個是等，另乙個是資料搬遷。select主要是在等的這個狀態阻塞著直到事件發生。

標頭檔案：

#include #include #include

#include

函式原型

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

引數：

nfds:是需要監視的最大的檔案描述符的值+1。

fd_set:

fd_set底層是用位圖實現的，每乙個位都代表乙個檔案描述符。readfds,writefds,exceptfds分別對應於需要檢測的可讀檔案描述符結合，可寫描述符集合，異常檔案描述符集合，他們都是輸入輸出型引數。

當作為輸入引數時：只要檔案描述符集合中對應的位上為1，就表示select需要監視這個描述符的狀態。比如readfds裡面的檔案描述符就代表他們需要等待讀事件，writefds裡面的檔案描述符就代表他們需要等待寫事件。

當作為輸出引數時，只要檔案描述符集合中對應的位上為1，就代表他們等待的事件已經就緒，這是由核心設定的。

timeout:設定超時時間。

timeout裡面的成員設定為特定的時間值：

如果在這段時間裡面沒有事件發生，select將超時返回。struct timeval結構用於描述一段時間長度，如果在這個時間內，需要監聽的描述符沒有事件發生則函式返回，返回值為0。

struct timeval

timeout裡面的成員等於0：表示非阻塞輪詢方式，不斷的去檢測描述符集合的狀態，然後立即返回。

timeout為null：表示以阻塞的方式等待事件發生。

返回值：

成功的話，返回檔案描述符狀態已改變的個數。如果返回0代表在描述符狀態改變之前已經超過timeout時間。如果有錯誤發生的話，則返回-1。

下面的巨集用來處理描述符集合：

void fd_clr(int fd,fd_set* set); 用來清除描述符片語set中相關fd的位。

int fd_isset(int fd,fd_set* set); 用來測試set中相關fd的位是否為真。

void fd_set(int fd,fd_set* set); 用來設定描述片語set中相關fd的位。

void fd_zero(fd_set *set);用來清除描述符片語set的全部位。

select模型:

select可監控的描述符取決於sizeof(fd_set)的值，因為檔案描述符是用位圖表示的，所以能監控的描述符的最大數量是sizeof(fd_set)*8，fd_set的大小可以調整。

將fd加入select監控集的同時，還要使用乙個額外的陣列儲存select監控集中的fd。一方面是用於在select返回後，array作為源資料和fd_set進行fd_isset判斷事件是否就緒。另一方面是select返回之後會把以前加入的但並無事件發生fd清空，這是由核心清空的，所以每次開始select前都要重新從array中取得fd加入到fd_set中。

還有就是因為select第乙個引數是當前要監測的檔案描述符的最大值加1，可以在掃瞄array的同時取得fd的最大值maxfd，用於select的第乙個引數。

所以select的缺點就是，每次selcet之前都要遍歷陣列加入fd，select返回後還要遍歷陣列進行判斷哪些事件已經就緒(fd_isset判斷是否有事件發生)。

select的缺點：

1、每次呼叫select，都需要把fd集合從使用者態拷貝到核心態。這個開銷在fd很多的時候會很大。

2、select在返回之後，需要我們遍歷陣列去查詢事件就緒的描述符。這個過程的時間複雜度是o(n)。而epoll它查詢就緒事件的時候是o(1)。

3、select支援的檔案描述符的數量太小了，預設是1024。

總結：針對select的缺點來看，即時fd_set可以改動，也不建議將它改的很大，因為一但支援的檔案描述多了，效率自然也就降低了。

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define size 128
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,5)<0)
return sock;
}int main(int argc,char* argv)
int lis_sock=startup(argv[1],atoi(argv[2]));
int gfds[size];
memset(gfds,-1,size*4);
fd_set rfds;
fd_zero(&rfds);
while(1)
;gfds[0]=lis_sock;
int max_fd=-1;
int i=0;
for(;iif(max_fdif(gfds[i]>=0)
}int ret=select(max_fd+1,&rfds,null,null,null);
switch(ret)
else
}if(k>=size)}}
int j=1;
for(;jif(fd_isset(gfds[j],&rfds))
else
if(s==0)
else}}
break;}}
return
0;}

poll也是一種i/o多路轉接的方式，select將三種事件進行了區分，並且用三個點陣圖來表示不同的監測事件。而poll統一用一種結構來管理要監測的事件。

#include
int poll(struct pollfd* fds,nfds_t nfds,int timeout);

引數：

fds:

它是乙個結構體陣列，其中元素的型別如下：

struct pollfd

pollfd結構裡面包含了要監視的event和已經發生的event。同時pollfd並沒有數量的限制，但是因為select和poll在返回之後，都需要輪詢來獲取就緒的描述符，所以當監視的檔案描述符很多的時候，poll的效能也會下降。fds裡面的每乙個元素都代表乙個要監測的事件。

nfds:表示陣列的長度，也就是要監測事件的個數。

timeout:設定超時時間。

返回值：成功的話返回就緒事件的個數。如果超時的話返回0，失敗的話返回-1。

poll支援的常見事件型別：

pollin:資料可讀

pollout:資料可寫

pollerr:錯誤

pollrdhup:tcp連線被對方關閉，或者對方關閉了寫操作，他由gnu引入。在使用的時候要加上#define _gnu_source。


**poll與select的比較： 
1、select將讀寫異常的事件分開進行監測，poll將所有的事件型別都統一用一種結構體表示。 
2、select的3個fd_set引數都是輸入輸出型引數，當輸入的時候表示要監測的檔案描述符，當輸出的時候表示就緒的檔案描述符，所以每一次select之前都要重新將要監測的檔案描述符設定進fd_set中。而poll用events表示要監測的檔案描述符，revents表示就緒的檔案描述符，所以poll只需要設定一次就可以了。 
3、當事件就緒的時候，select和poll都要遍歷整個所有監測的檔案描述符來查詢就緒的事件。**

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