系统提供select函数来实现多路复用输入/输出模型。select系统调用时用来让我们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。关于文件句柄,其实就是一个整数,我们最熟悉的文件句柄是0,1,2三个,0是标准输入,1是标准输出,2是标准错误输出。

函数原型:

参数:

nfds 输入型参数   readfds,writefds,exceptfds,timeout即为输入型参数又为输出型参数

nfds:最大文件描述符+1;

readfds:读文件符集。

         调用时:当文件描述符添加到readfds,只关心读。

         返回:关心的很多读事件,哪个读事件已经就绪。

writefds:写文件符集

         调用时:当文件描述符添加到writefds,只关心写

         返回:关心的很多写事件,哪个写事件已经就绪。

exceptfds:异常文件符集。

timeout:所等待的时间。

若timeout为NULL时,阻塞,不进行任何返回直到有事件发生。

若timeout为0时,非阻塞,立即返回。

若timeout>0时,在指定的timeout时间内,没有事件发生,则超时返回。

返回值:

若为0表示超时

若为-1,出错

若>0,表示就绪事件的个数

FD_CLR(int fd,fd_set* set);删除文件描述符集set中的fd
FD_ISSET(int fd,fd_set *set);判断fd是否在set中
FD_SET(int fd,fd_set*set);将fd加到set中
FD_ZERO(fd_set *set);将set置为0

理解select模型:

理解select模型的关键在于理解fd_set,为说明方便,取fd_set长度为1字节,fd_set中的每一bit可以对应一个文件描述符fd。则1字节长的fd_set最大可以对应8个fd。

(1)执行fd_set set; FD_ZERO(&set);则set用位表示是0000,0000。

(2)若fd=5,执行FD_SET(fd,&set);后set变为0001,0000(第5位置为1)

(3)若再加入fd=2,fd=1,则set变为0001,0011

(4)执行select(6,&set,0,0,0)阻塞等待

(5)若fd=1,fd=2上都发生可读事件,则select返回,此时set变为0000,0011。注意:没有事件发生的fd=5被清空。

 基于上面的讨论,可以轻松得出select模型的特点:

  (1)可监控的文件描述符个数取决与sizeof(fd_set)的值。我这边服务 器上sizeof(fd_set)=512,每bit表示一个文件描述符,则我服务器上支持的最大文件描述符是512*8=4096。据说可调,另有说虽 然可调,但调整上限受于编译内核时的变量值。

  (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,一是用于再select 返回后,array作为源数据和fd_set进行FD_ISSET判断。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最大值maxfd,用于select的第一个参数。

  (3)可见select模型必须在select前循环array(加fd,取maxfd),select返回后循环array(FD_ISSET判断是否有事件发生)。

#include 
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int fds[64];const fds_num = 64;void usage(const char* _proc){    printf("Usage:%s [ip] [port]\n",_proc);}static int startup(const char* _ip,int _port){    int sock = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //创建套接字    if(sock < 0){        perror("socket");        exit(2);    }    int opt = 1;    setsockopt(sock,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&opt,sizeof(opt)); //设置在TIME_WAIT时,端口号还可以用    struct sockaddr_in local;  //设置本地local    local.sin_family = AF_INET;    local.sin_port = htons(_port);    local.sin_addr.s_addr = inet_addr(_ip); //将点分十进制转化为整型    if(bind(sock,(struct sockaddr*)&local,sizeof(local)) < 0)   //绑定套接字    {        perror("bind");        exit(3);    }    if(listen(sock,5) < 0) //监听套接字   5表示的为连接队列的长度  表示最多同时不能超过5个连接    {        perror("listen");        exit(4);    }    return sock;}int main(int argc,char* argv[]){    if(argc != 3)    {        usage(argv[0]);        exit(1);    }    int i = 0;    for(;i<64;++i)    {        fds[i] = -1;    }    int listen_sock = startup(argv[1],atoi(argv[2]));  //监听套接字    fd_set rset;  //文件符集    FD_ZERO(&rset); //清空文件符集    FD_SET(listen_sock,&rset); //将套接字加入文件符集    fds[0] = listen_sock;    int done = 0;    while(!done)    {        int max_fd = -1;        for(i=0;i
 0 )  //将读事件加到文件符集            {                FD_SET(fds[i],&rset);                max_fd = max_fd
 0)                        {                            printf("get a new client:socket->%s:%d\n",inet_ntoa(peer.sin_addr),ntohs(peer.sin_port));                            int j = 0;                            for(j=0;j
 0)                            {                                printf("client# %s\n",buf);                            }else if(_s == 0)   //读到文件末尾                            {                                printf("client close..\n");                                close(fds[i]);                                fds[i] = -1;                            }else                            {                                perror("read");                            }                        }                    }                }                break;            }    }    }    return 0;}

测试结果:

select模型的优点:

优点一:在调用select模型时,若没有事件发生,则会阻塞直到有事件就绪。

优点二:一次可以等待多个套接字。

select模型的缺点:

select在执行之前必须先循环添加要监听的文件描述符到fds集合中,所以

缺点一:每次调用select都需要把fds集合从用户态拷贝到内核态,这个开销在fds很多时开销很大。

缺点二:每次调用select都需要在内核遍历所有传递进来的fds,判断是不是我关心的事件,这个开销在fd很多时,开销也很大。

缺点三:这个由系统内核决定了,支持的文件描述符的默认值只有1024,想想应用到稍微大一点的服务器就不够用了。