系統(tǒng)提供select函數(shù)來實現(xiàn)多路復用輸入/輸出模型。

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select函數(shù)讓我們的程序監(jiān)視多個文件描述符的狀態(tài)變化。程序會停在select這里等待，直到被監(jiān)視的文件描述符中有一個或多個發(fā)生了狀態(tài)變化

函數(shù)原型如下：

返回值：成功返回就緒描述符的個數(shù)，超過timeout時間且沒有任何事件發(fā)生返回0，失敗返回-1

參數(shù)解釋：

nfds：   被監(jiān)視的文件描述符中值大描述符值加1（描述符是從0開始的，描述符0、1、2...nfds-1均將被測試）

下面三個參數(shù)readset、writeset和exceptset指定我們要讓內(nèi)核測試讀、寫和異常條件的描述符。如果對某一個的條件不感興趣，就可以把它設為空指針。

readfds: 讀描述符集（所有關心讀事件的描述符被用戶添加進來），這個參數(shù)是個輸入輸出型參數(shù)

writefds: 寫描述符集

exceptfds: 異常描述符集

struct fd_set可以理解為一個集合，這個集合中存放的是文件描述符，可通過以下四個宏進行設置：

 void FD_CLR(int fd, fd_set *fdset);  //把給定的文件描述符從指定集合刪除

 int FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset);  //判斷指定描述符時候被加入了指定集合中（是否可讀/可寫）

 void FD_SET(int fd, fd_set *fdset);  //把一個給定的文件描述符加入集合之中

 void FD_ZERO(fd_set *fdset);          //清空集合

timeout: 設置一段時間

    （1）timeout=NULL時，當前進程一直等待，直到有一個描述符準備好I/O(永遠等下去)

    （2）timeout指向timeval結構體且時間設置不為0時，當前進程掛起，如果到了設定的時間（timeout）還沒有任何事件發(fā)生就返回0，進程繼續(xù)執(zhí)行后面的代碼（等待一段固定時間）

    （3）timeout指向timeval結構體且時間設置為0時，不會等待，立即返回（根本不等待）

                     struct timeval{

                                      long tv_sec;  //seconds

                                      long tv_usec; //microseconds

                              };

server_select.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>

#define BLOCK 6

int fds[64];

void usage(char * proc)
{
    printf("%s [ip] [port]\n",proc);
}

int create_sock(char *port,const char * inaddr)
{
    //1.
    int listenfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    if(listenfd<-1){
        perror("listenfd");
        exit(1);
    }
    //2.
    struct sockaddr_in local;
    local.sin_family=AF_INET;
    int _port=atoi(port);
    local.sin_port=htons(_port);
    local.sin_addr.s_addr=inet_addr(inaddr);

    struct linger lig;
    int iLen;
    lig.l_onoff=1;
    lig.l_linger=0;
    iLen=sizeof(struct linger);
    setsockopt(listenfd,SOL_SOCKET,SO_LINGER,(char *)&lig,iLen);
    //3.
    if(bind(listenfd,(struct sockaddr*)&local,sizeof(local))<0){
        perror("bind");
        exit(2);
    }
    //4.
    if(listen(listenfd,BLOCK)<0){
        perror("listen");
        exit(3);
    }

    return listenfd;
}

int main(int argc,char* argv[])
{
    if(argc!=3){
        usage(argv[0]);
        exit(1);
    }

    //create listenfd
    int listen_fd=create_sock(argv[2],argv[1]);

    struct sockaddr_in client;
    socklen_t len=sizeof(client);

    int max_fd=listen_fd;

    char buf[1024];

    //initialize fds[]
    int fds_num=sizeof(fds)/sizeof(fds[0]);
    int i=0;
    for(i=0;i<fds_num;++i){
        fds[i]=-1;
    }
    fds[0]=listen_fd;

    int done=0;
    while(!done){
            //define and initialize parameter of select() 
            fd_set readset;
            FD_ZERO(&readset);
            FD_SET(listen_fd,&readset);
    
            fd_set writeset;
            FD_ZERO(&writeset);
    
            struct timeval timeout;
            timeout.tv_sec=5;
            timeout.tv_usec=0;
            
            //
            for(i=1;i<fds_num;++i){
                if(fds[i]>0){
                    FD_SET(fds[i],&readset);
                    FD_SET(fds[i],&writeset);
                    if(fds[i]>max_fd)
                        max_fd=fds[i];
                }
                else
                    break;
            }

        switch(select(max_fd+1,&readset,&writeset,NULL,&timeout)){
        //switch(select(max_fd+1,&readset,NULL,NULL,&timeout)){
            case -1:
                perror("select");
                break;
            case 0:
                printf("timeout...\n");
                break;
            default:
                for(i=0;i<fds_num;++i){
                 //listen_fd happen
                    if(fds[i]==listen_fd && FD_ISSET(fds[i],&readset)){
                        int connfd=accept(listen_fd,(struct sockaddr*)&client,&len);
                        if(connfd<0){
                            perror("accept");
                            break;
                        }else{
                            printf("get a connect...\n");
                            for(i=0;i<fds_num;++i){
                                if(fds[i]==-1){
                                    fds[i]=connfd;
                                    break;
                                }
                            }
                        }
                    }
                    //normal event happen
                    else if(fds[i]>0 && FD_ISSET(fds[i],&readset)){
                            ssize_t _size=read(fds[i],buf,sizeof(buf)-1);
                            if(_size<0){
                                perror("read");
                            }else if(_size==0){//client closed
                                printf("client shutdown...\n");
                                close(fds[i]);
                                fds[i]=-1;
                                continue;
                            }else{
                                buf[_size]='\0';
                                printf("client# %s",buf);
                                if(FD_ISSET(fds[i],&writeset)){
                                    if(write(fds[i],buf,sizeof(buf)-1)<0){
                                        perror("write");
                                    }
                                }
                            }
                            
                    }
                    else{
                    }
                }
                break;
        }
    }
    
  return 0;
}

client_select.c

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>

void usage(char *proc)
{
    printf("%s [ip] [port]\n",proc);
}

int creat_socket()
{
    int fd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    if(fd<0){
        perror("socket");
        exit(1);
    }   
    return fd;
}

int main(int argc,char* argv[])
{
    if(argc!=3){
        usage(argv[0]);
        exit(1);
    }

    int fd=creat_socket();

    int _port=atoi(argv[2]);
    struct sockaddr_in addr;
    addr.sin_family=AF_INET;
    addr.sin_port=htons(_port);
    inet_aton(argv[1],&addr.sin_addr);
    socklen_t addrlen=sizeof(addr);
    if(connect(fd,(struct sockaddr*)&addr,addrlen)<0){
        perror("connect");
        exit(2);
    }
    
    char buf[1024];
    while(1){
        memset(buf,'\0',sizeof(buf));
        printf("Please Enter:");
        fgets(buf,sizeof(buf)-1,stdin);
        if(send(fd,buf,sizeof(buf)-1,0)<0){
            perror("send");
            continue;
        }

        //回顯
        ssize_t _size=recv(fd,buf,sizeof(buf)-1,0);
        if(_size>0){
            buf[_size]='\0';
            printf("echo->%s\n",buf);
        }
    }   

    return 0;
}

運行結果：（可把服務器端和客戶端結果對比起來看）

服務器端

客戶端

select模型的缺點：

1.我的機器測試

printf("fd_set=%d\n",sizeof(fd_set));  值為128，說明能監(jiān)視的描述符的大值為128*8=1024個

2.每次都要把所關心的描述符重新添加一次，即從用戶態(tài)拷貝到內(nèi)核態(tài)（因為select返回時沒有發(fā)生事件的描述符將被清空），如果描述符較多的時候，開銷是很大的

3.當select返回的時候，即使只有一個事件發(fā)生了，也要把整個集遍歷一次，同樣，如果描述符較多的時候，開銷也很大

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