I/O多路转接之select

I/O多路转接之select（只负责等）

系统提供select函数来实现多路复用输入/输出模型。

传向select的参数告诉内核：

1）我们所关心的文件描述符。

参数nfds是需要监视的最大的文件描述符值+1；

2）对每个描述符，我们所关心的状态。

rdset,wrset,exset分别对应于需要检测的可读文件描述符的集合，可写文件描述符的集合及异常文件描述符的集合。

监视的文件描述符分为三类set，每一种对应等待不同的事件。readfds中列出的文件描述符被监视是否有数据可供读取（如果读取操作完成则不会 阻 塞）。writefds中列出的文件描述符则被监视是否写入操作完成而不阻塞后，exceptfds中列出的文件描述符则被监视是否发生异常，或者无 法控制的数据是否可用（这些状态仅仅应用于套接字）。这三类set可以是NULL，这种情况下select()不监视这一类事件。

下面的宏提供了处理这三种描述词组的方式:

FD_ZERO移除指定set中的所有文件描述符。每一次调用select()之前都应该先调用它；

FD_CLR则从指定的set中移除一个文件描述符；

FD_SET添加一个文件描述符到指定的set中；

FD_ISSET测试一个文件描述符是否指定set的一部分。如果文件描述符在set中则返回一个非0整数，不在则返0，FD_ISSET在调用select() 返回之后使用，测试指定的文件描述符是否准备好相关动作。

3）我们要等待多长时间。（我们可以等待无限长的时间，等待固定的一段时间，或者根本就不等待）

timeout参数是一个指向timeval结构体的指针，timeval定义如下：

struct timeval结构用于描述一段时间长度，如果在这个时间内，需要监视的描述符没有事件发生则函数返回，返回值为0。

从 select函数返回后，内核告诉我们以下信息：

1）已经做好准备的描述符的个数。

2）对于三种条件哪些描述符已经做好准备。（读，写，异常）

执成功则返回件描述词状态已改变的个数；如果返回0代表在描述词状态改变前已超过timeout时间，没有返回；
当有错误发时则返回-1，错误原因存于errno，此时参数readfds，writefds，exceptfds和timeout的值变成不可预测。错误值可能为：EBADF 件描述词为效的或该件已关闭 ，EINTR 此调被信号所中断 EINVAL 参数n 为负值，ENOMEM 核内存不。

#include#include#include#include#include#include#include#includeint fds[64];const fds_nums=sizeof(fds)/sizeof(fds[0]);static int startup(const char* _ip,int _port){    int sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);    if(sock<0)    {        perror("socket");        exit(2);    }    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)    {        perror("bind");        exit(3);    }    if(listen(sock,5)<0)    {        perror("listen");            exit(4);    }    return sock;}static void usage(const char* _proc){    printf("Usage:%s[IP] [PORT]\n",_proc);}int main(int argc,char* argv[]){    if(argc!=3)    {        usage(argv[0]);        exit(1);    }    int i=0;    for(i=0;i0)            {                FD_SET(fds[i],&rset);                max_fd=max_fd0)                        {                            printf("get a new client:socket->%s:%d\n",inet_ntoa(peer.sin_addr),ntohs(peer.sin_port));                            int j=0;                            for(j=0;j0)                                {                                    printf("client#  %s\n",buf);                                }                                else if(_s==0)                                {                                printf("client close...\n");                                close(fds[i]);                                }                                else                                {                                    perror("read");                                }                            }                        }                    }                }                break;        }    }return 0;}

select优点：

（1）相较于之前多线程的方法，使用select不用创建线程，更方便

（2）select目前几乎在所有的平台上都支持，其良好跨平台支持也是它的一个优点

select缺点：

（1）每次调用select，都需要把fd集合从用户态拷贝到内核态，这个开销在fd很多时会很大

（2）同时每次调用select都需要在内核遍历传递进来的所有fd，这个开销在fd很多时也很大

（3）能够监视的文件描述符的数量存在最大限制，在Linux上一般为1024，因为它依赖于文件系统

（4）select()所维护的文件描述符的数据结构，随着文件描述符数量的增大，其复制的开销也线性增长。

（5）由于网络响应时间的延迟使得大量TCP连接处于非活跃状态，但调用select()会对所有socket进行一次线性扫描，这也会有一些开销