IO多路復用 select

select系統呼叫的目的是：在一段指定時間內，監聽使用者感興趣的檔案描述符上的可讀、可寫和異常事件。poll和select應該被歸類為這樣的系統呼叫，它們可以阻塞地同時探測一組支援非阻塞的io裝置，直至某乙個裝置觸發了事件或者超過了指定的等待時間——也就是說它們的職責不是做io，而是幫助呼叫者尋找當前就緒的裝置。

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

引數nfds是需要監視的檔案描述符數，要監視的檔案描述符值為0 ~ nfds-1。

引數readfds指定需要監視的可讀檔案描述符集合，當這個集合中的乙個描述符上有資料到達時，系統將通知呼叫select函式的程式。

引數writefds指定需要監視的可寫檔案描述符集合，當這個集合中某個描述符可以傳送資料時，程式將收到通知。

引數exceptfds指定需要監視的異常檔案描述符集合，當這個集合中的乙個描述符發生異常時，程式將受到通知。

引數timeout指定了阻塞的時間，如果在這段時間內監視的檔案描述符上沒有事件發生，則函式select()將返回0。

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

fd_set結構體是檔案描述符集，該結構體實際上是乙個整型陣列，陣列中的每個元素的每一位標記乙個檔案描述符。fd_set能容納的檔案描述符數量由fd_setsize指定，一般情況下，fd_setsize等於1024，這就限制了select能同時處理的檔案描述符的總量。

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;

select()返回值情況：

超時時間內，如果檔案描述符就緒，select返回就緒的檔案描述符總數（包括可讀、可寫和異常），如果沒有檔案描述符就緒，select返回0；

select呼叫失敗時，返回 -1並設定errno，如果收到訊號，select返回 -1並設定errno為eintr。

檔案描述符的就緒條件：

在網路程式設計中，

1）下列情況下socket可讀：

a) socket核心接收緩衝區的位元組數大於或等於其低水位標記so_rcvlowat；

b) socket通訊的對方關閉連線，此時該socket可讀，但是一旦讀該socket，會立即返回0（可以用這個方法判斷client端是否斷開連線）；

c) 監聽socket上有新的連線請求；

d) socket上有未處理的錯誤。

2）下列情況下socket可寫：

a) socket核心傳送緩衝區的可用位元組數大於或等於其低水位標記so_sndlowat；

b) socket的讀端關閉，此時該socket可寫，一旦對該socket進行操作，該程序會收到sigpipe訊號；

c) socket使用connect連線成功之後；

d) socket上有未處理的錯誤。

select優點

解決了讀寫阻塞的問題，一程序一線程就可完成資料間的傳輸，避免了多程序多執行緒的消耗，提高了資源利用率。

select缺點

select支援的檔案描述符數量最大1024

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很多時會很大

每次呼叫select都需要在核心遍歷傳遞進來的所有fd，檢視有沒有就緒的fd，這個開銷在fd很多時也很大，效率隨fd數目增加而線性下降

#include #include #include #include #include #include #include const int backlog = 8;  //最大監聽數
int fds[32];
int fds_nums = sizeof(fds) / sizeof(*fds);
#define buffsize 1024 
int m_listen(char *ip, int port)
//設定套接字屬性
int optval = 1;
if(setsockopt(sock_fd, sol_socket, so_reuseaddr, (void *)&optval, sizeof(int)) == -1)
//繫結埠
if(bind(sock_fd, (struct sockaddr*)&ser, sizeof(struct sockaddr)) == -1)
//監聽
if(listen(sock_fd, backlog) == -1)
return sock_fd;
}int main(int argc, char *argv)
int sock_fd = m_listen(argv[1], atoi(argv[2]));
fd_set readfds;
//清空讀取檔案描述符集
fd_zero(&readfds);
int i;
for(i = 0; i < fds_nums; ++i)
fds[i] = -1;
//將監聽套接字加入0號位
fds[0] = sock_fd;
while(1)
switch(select(max_fd + 1, &readfds, null, null, null))
fprintf(stderr, "accept a new client, ip:%s port:%d\n", inet_ntoa(cli.sin_addr),\
ntohs(cli.sin_port));
int j;
for(j = 0; j < fds_nums; ++j)
if(fds[j] == -1)
if(j == fds_nums)
close(conn_fd);
}else 
;if((ret = recv(fds[i], buff, buffsize - 1, 0)) == -1)
else if(ret)
else}}
}break;}}
return 0;
}

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