一、select引入

一次 I/O 分為兩個部分：1）等待數據就緒 ? ? ?2）進行數據轉移

1、select 原理：

select的原理就是減少等待數據就緒的比重，巧妙的利用等待隊列機制讓用戶進程適當在沒有資源可讀/寫時睡眠，有資源可讀/寫時喚醒。下面我們看

看select睡眠的詳細過程。 ?

select會循環遍歷它所監測的fd_set（一組文件描述符(fd)的集合）內的所有文件描述符對應的驅動程序的poll函數。驅動程序提供的poll函數首先會將

調用select的用戶進程插入到該設備驅動對應資源的等待隊列(如讀/寫等待隊列)，然后返回一個bitmask告訴select當前資源哪些可用。當select循環遍歷完

所有fd_set內指定的文件描述符對應的poll函數后，如果沒有一個資源可用(即沒有一個文件可供操作)，則select讓該進程睡眠，一直等到有資源可用為止，

進程被喚醒(或者timeout)繼續往下執行。

select:系統提供select函數來實現多路復用輸入/輸出模型。select系統調用是?用來讓我們的程序監視多個文件句柄的狀態變化的。?

程序會停在select這里等待，直到被監視的文件句柄有一個或多個發生了狀態改變。?

句柄：?0是標準輸?入，1是標準輸出，2是標準錯誤輸出。0、1、2是整數表?示的，對應的FILE *?結構的表?示就是stdin、stdout、stderr。

2、select 參數

nfds：是需要監視的最大的?文件描述符值+1；

rdset：需要檢測的可讀?文件描述符的集合

wrset：可寫?文件描述符的集合

exset：異常?文件描述符的集合。

struct timeval結構?用于描述?一段時間長度，如果在這個時間內，需要監視的描述符沒有事件發生則函數返回，返回值為0。

下?面的宏提供了處理這三種描述詞組的?方式:

FD_CLR(inr fd,fd_set* set)；?用來清除描述詞組set中相關fd 的位

FD_ISSET(int fd,fd_set *set)；?用來測試描述詞組set中相關fd 的位是否為真

FD_SET（int fd,fd_set*set）；?用來設置描述詞組set中相關fd的位

FD_ZERO（fd_set *set）；?用來清除描述詞組set的全部位

參數timeout為結構timeval，?用來設置select()的等待時間，其結構定義如下：

如果參數timeout設為：

NULL：則表示select（）沒有timeout，select將?一直被阻塞，直到某個文件描述符上發生了事件。
0：僅檢測描述符集合的狀態，然后立即返回，并不等待外部事件的發?生。
特定的時間值：如果在指定的時間段里沒有事件發生，select將超時返回。

函數返回值：

執行成功則返回?文件描述詞狀態已改變的個數

如果返回0代表在描述詞狀態改變前已超過timeout時間，沒有返回；

當有錯誤發?生時則返回-1，錯誤原因存于errno，此時參數readfds，writefds，exceptfds和

timeout的值變成不可預測。錯誤值可能為：

EBADF 文件描述詞為無效的或該文件已關閉

EINTR 此調?用被信號所中斷

EINVAL 參數n 為負值。

ENOMEM 核心內存不足

3、select模型的特點：?
1）、可監控的?文件描述符個數取決與sizeof(fd_set)的值。我這邊服務 器上sizeof(fd_set)＝512，每bit表?示一個?文件描述符，則我服務器上?支持的最大文件描述符是512*8=4096。? 2）、將fd加入select監控集的同時，還要再使用一個數據結構array保存放到select監控集中的fd，一是用于再select 返回后，array作為源數據和fd_set進行FD_ISSET判斷。二是select返回后會把以前加入的但并無事件發生的fd清空，則每次開始 select前都要重新從array取得fd逐一加入（FD_ZERO最先），掃描array的同時取得fd最大值maxfd，用于select的第一個 參數。? ? ? ? ? ? ? ? 3）、select模型必須在select前循環array（加fd，取maxfd），select返回后循環array（FD_ISSET判斷是否有時間發生）。
4、select缺點：?
（1）每次調用select，都需要把fd集合從用戶態拷貝到內核態，這個開銷在fd很多時會很大? （2）同時每次調用select都需要在內核遍歷傳遞進來的所有fd，這個開銷在fd很多時也很大?

（3）select支持的文件描述符數量太小了，默認是1024

5、select 服務器

#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<unistd.h> #include<sys/types.h> #include<sys/socket.h> #include<sys/select.h> #include<arpa/inet.h> #include<netinet/in.h> #include<string.h> int array_fds[1024]; static void usage(char *proc) {printf("usage:%s [local_ip] [local_port]\n",proc); } int startup(char* _ip,int _port) {//create socketint sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);if(sock<0){perror("socket");return 2;}//port multiplexingint flg=1; setsockopt(sock,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&flg,sizeof(flg));struct sockaddr_in local;local.sin_family=AF_INET;local.sin_addr.s_addr=inet_addr(_ip);local.sin_port=htons(_port);//bindif(bind(sock,(struct sockaddr*)&local,sizeof(local))<0){perror("bind");return 3;}//listenif(listen(sock,10)<0){perror("listen");return 4;}return sock; } int main(int argc,char *argv[]) {if(argc!=3){usage(argv[0]);return 1;}int listen_sock=startup(argv[1],atoi(argv[2]));int maxfd=0;fd_set rfds;int array_size=sizeof(array_fds)/sizeof(array_fds[0]);array_fds[0]=listen_sock;int i=1;for(;i<array_size;i++){array_fds[i]=-1;}while(1){struct timeval _timeout={0,0};FD_ZERO(&rfds);maxfd=-1;for(i=0;i<array_size;i++){if(array_fds[i]>0){FD_SET(array_fds[i],&rfds);if(array_fds[i]>maxfd){maxfd=array_fds[i];}}}switch(select(maxfd+1,&rfds,NULL,NULL,&_timeout)){case 0:printf("timeout...\n");break;case -1:perror("select\n");break;default:{int j=0;for(;j<array_size;j++){if(array_fds[j]<0){continue;}if(j==0 && FD_ISSET(array_fds[j],&rfds)){struct sockaddr_in client;socklen_t len=sizeof(client);int new_fd=accept(array_fds[j],\(struct sockaddr*)&client,&len);if(new_fd<0){perror("accept");continue;}else{printf("get a new client:(%s %d)\n",\inet_ntoa(client.sin_addr),\ntohs(client.sin_port));int k=1;for(;k<array_size;k++){if(array_fds[k]<0){array_fds[k]=new_fd;break;}}if(k==array_size){close(new_fd);}}}else if(j!=0 && FD_ISSET(array_fds[j],&rfds)){char buf[10240];ssize_t s=read(array_fds[j],buf,sizeof(buf)-1);if(s>0){buf[s]=0;printf("client say:%s\n",buf);}else if(s==0){printf("client quit\n");close(array_fds[j]);array_fds[j]=-1;}else{perror("read");close(array_fds[j]);array_fds[j]=-1;}}}}break;}}return 0; }

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Linux：I/O多路转接之select（有图有代码有真相！！！）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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