I/O多路转接有三种实现方式：select , poll ,epoll。今天我们来了解一下select函数实现I/O多路转接。 select系统调用是用来让我们的程序监视多个文件句柄的状态变化的。程序会停在select这里等待，直到被监视的文件句柄有一个或多个发生了状态改变。 参数1：nfds是需要监视的最大的文件描述符值+1； 参数2：readfds是需要检测的可读文件描述符的集合； 参数3：writefds是需要检测的可写文件描述符的集合 ; 参数4：exceptfds是需要检测的异常文件描述符的集合； 参数5：timeout是结构体timeval，用来设置select()的等待时间； 注：fd_set与struct timeval都是输入输出型参数，fd_set作输入时表示关心某个fd,做输出时表示哪个fd就绪。 timeout有三种情况： 1、NULL：仅在有一个描述符准备好I/O时才返回； 2、timeout为指定时间：在有一个描述符准备好I/O时返回，但是不超过由该参数所指向的timeval结构中指定的秒数和微妙数。 3、0：检查描述符后立即返回，这称为轮询即该参数指向一个timeval结构，其中的定时器值为0； ————————————————————————————————————————————— 下面的宏提供了处理fd_set的这三种描述集的方式: FD_CLR(inr fd,fd_set* set)；用来清除描述词组set中相关fd 的位； FD_ISSET(int fd,fd_set *set)；用来测试描述词组set中相关fd 的位是否为真； FD_SET（int fd,fd_set*set）；用来设置描述词组set中相关fd的位； FD_ZERO（fd_set *set）；用来清除描述词组set的全部位； 函数返回值： 1、成功：文件描述词状态已改变的个数； 2、0：在描述词状态改变前已超过timeout时间，没有返回； 3、-1：有错误发生，错误原因存于errno； select模型的特点： 1、可监控的文件描述符个数取决于sizeof(fd_set)的值； 2、将fd加入select监控集的同时，还要再使用一个数据结构array保存放到select监控集中的fd，一：是用于在select 返回后，array作为源数据和fd_set进行FD_ISSET判断是否有事件发生；二：是select返回后会把以前加入的但并无事件发生的fd清空，则每次开始 select前都要重新从array取得fd逐一加入（FD_ZERO最先），扫描array的同时取得fd最大maxfd，给其+1用于select的第一个参数。 select模型的缺点： 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、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、select支持的文件描述符数量太少了，默认是1024。 使用select实现一个TCP服务器：
//server端： #include<stdio.h> #include<sys/types.h> #include<sys/socket.h> #include<arpa/inet.h> #include<netinet/in.h> #include<sys/select.h> #include<stdlib.h> int array_rfds[1024]; static void Usage(const char* proc) { printf("Usage:%s [local_ip][local_port]\n",proc); } int Startup(const char* _ip,int _port) { int sock= socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); if(sock<0) { perror("socket"); exit(1); } int flag = 1; setsockopt(sock,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&flag,sizeof(flag)); struct sockaddr_in server; server.sin_family = AF_INET; server.sin_port= htons(_port); server.sin_addr.s_addr = inet_addr(_ip); if(bind(sock,(struct sockaddr*)&server,sizeof(server))<0) { perror("bind"); exit(2); } if(listen(sock,10)<0) { perror("listen"); exit(3); } return sock; } int main(int argc,const char* argv[]) { if(argc!=3) { Usage(argv[0]); return 1; } int listen_sock = Startup(argv[1],atoi(argv[2])); fd_set rfds; int maxfd = 0; int array_rsize = sizeof(array_rfds)/sizeof(array_rfds[0]); array_rfds[0] = listen_sock; int i = 1; for(;i<array_rsize;++i) { array_rfds[i] = -1; } while(1) { struct timeval timeout={0,0}; FD_ZERO(&rfds); maxfd = -1; for(i=0;i<array_rsize;++i) { if(array_rfds[i]>0) { FD_SET(array_rfds[i],&rfds); if(array_rfds[i]>maxfd) maxfd = array_rfds[i]; } } switch(select(maxfd+1,&rfds,NULL,NULL,/*&timeout*/NULL)) { case -1: perror("select"); break; case 0: printf("timeout..."); break; default: { int j = 0; for(;j<array_rsize;++j) { if(array_rfds[j]<0) continue; if(j==0 && FD_ISSET(array_rfds[j],&rfds)) { struct sockaddr_in client; socklen_t len = sizeof(client); int newfd = accept(array_rfds[j],\ (struct sockaddr*)&client,&len); if(newfd<0) { perror("accept"); continue; } printf("new client--> %s:%d\n",\ inet_ntoa(client.sin_addr),\ ntohs(client.sin_port)); int k= 1; for(;k<array_rsize;++k) { if(array_rfds[k]<0) { array_rfds[k] = newfd; break; } } if(k == array_rsize) { close(newfd); } } else if(j!=0 && FD_ISSET(array_rfds[j],&rfds)) { char buf[1024]; ssize_t s = read(array_rfds[j],buf,sizeof(buf)-1); if(s>0) { buf[s] = 0; printf("client say: %s\n",buf); } else if(s ==0) { printf("client is quit!!\n"); close(array_rfds[j]); array_rfds[j] = -1; } else { perror("read"); close(array_rfds[j]); array_rfds[j] = -1; } } } } break; } } return 0; } //client端： #include <stdio.h> #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #include <arpa/inet.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <unistd.h> static void usage(const char* proc) { printf("Usage:%s[server_ip][server_port]\n",proc); } int main(int argc,char *argv[]) { if(argc != 3) { usage(argv[0]); return 1; } int sock = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); if(sock<0) { perror("socket"); return 2; } struct sockaddr_in peer; peer.sin_family = AF_INET; peer.sin_port = htons(atoi(argv[2])); peer.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]); int ret = connect(sock,(struct sockaddr*)&peer,sizeof(peer)); if(ret<0) { perror("connect"); printf("%s\n",strerror(ret)); return 3; } char buf[1024]; while(1) { printf("please enter: "); fflush(stdout); ssize_t s=read(0,&buf,sizeof(buf)); if(s<0) { perror("read"); return 4; } buf[s-1]=0; write(sock,&buf,strlen(buf)); printf("server echo: %s\n",buf); } close(sock); return 0; }client1： client2：
