select服务器

1.select简单介绍
①select：一次用来等待多个文件描述符，只负责等待
②select函数：
int select（int nfds，fd_set *readfds，fd_set *writefds，fd_set *exceptfds，struct timeval *timeout）
③参数介绍：

• 第一个参数nfds表示最大的文件描述符+1
• fd_set是文件描述符集，readfds表示读事件，writefds表示写事件，exceptfds表示异常事件；
• 后四个参数都是输入输出型参数：中间三个参数在输入时，比特位的内容表示关心的文件描述符事件，输出时，比特位的内容表示哪个文件描述符已经就绪。
• 例如：在输入时，readfds的第3个比特位为1，表示只关心3号文件描述符的读事件；在输出时，readfds的第3个比特位为1，表示3号文件描述符已经就绪；
• 最后一个参数timeout可以将select设置为阻塞式等待、非阻塞式等待或按特定时间非阻塞等待；

④只要有任何一个事件就绪，select就会返回；

2.select服务器
①select服务器介绍
select()检测到来自服务器端的connect()行为，作为输入参数，readfds，writefds，exceptfds应该标记所有需要探测的“可读事件”，“可写事件”，“错误事件”的句柄，作为输出参数，readfds，writefds，exceptfds中保存了select()捕捉到所有事件的句柄值，使用FD_ISSET检查哪些句柄发生了事件。

②编写select服务器：

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<unistd.h>#include<sys/types.h>#include<sys/socket.h>#include<netinet/in.h>#include<arpa/inet.h>#include<sys/select.h>#include<fcntl.h>int fds[1024];static void Usage(const char* proc){//服务器的使用介绍    printf("%s[local_ip][local_post]\n",proc);}int startup(const char* _ip,int _port){    //创建套接字    int sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);    if(sock<0)    {        perror("socket");        exit(2);    }    struct sockaddr_in local;    local.sin_family=AF_INET;    local.sin_port=htons(_port);    local.sin_addr.s_addr=inet_addr(_ip);    //绑定套接字    if(bind(sock,(struct sockaddr*)&local,sizeof(local))<0)    {        perror("bind");        exit(3);    }    //监听套接字    if(listen(sock,10))    {        perror("listen");        exit(4);    }    return sock;}int main(int argc,char* argv[]){    if(argc!=3)    {        Usage(argv[0]);        return 1;    }    //创建监听套接字    int listen_sock=startup(argv[1],atoi(argv[2]));    int nums=sizeof(fds)/sizeof(fds[0]);    int maxfd=-1;    int i=1;    for(;i<nums;i++)    {        fds[i]=-1;//从1开始清空文件描述符    }    //将listen_sock托管给select_server    fds[0]=listen_sock;    while(1)    {        struct timeval timeout={5,0};        fd_set rfds;        //清空rfds的所有位        FD_ZERO(&rfds);        maxfd=-1;        for(i=0;i<nums;i++)        {            if(fds[i]>0)            {                //标记可读事件句柄，在rfds中设置文件描述符                FD_SET(fds[i],&rfds);                if(maxfd<fds[i])                {//获取最大文件描述符                     maxfd=fds[i];                }            }        }        switch(select(maxfd+1,&rfds,NULL,NULL,/*&timeout*/NULL))        {            case 0:  printf("timeout...\n");                     break;            case -1: perror("select");                     break;            default:            {               for(i=0;i<nums;i++)               {                   if(fds[i]<0)                   {//遍历rdfs                       continue;                   }                   if(i==0 && FD_ISSET(listen_sock,&rfds))                   {//listen_sock就绪                       struct sockaddr_in client;                       socklen_t len=sizeof(client);                       //等待客户端的连接                       int new_sock=accept(listen_sock,(struct sockaddr*)&client,&len);                       if(new_sock<0)                       {                            perror("accept");                           continue;                       }                        //客户端成功连接                       printf("get new client:[%s:%d]\n",inet_ntoa(client.sin_addr),ntohs(client.sin_port));                       int j=1;                       for(;j<nums;j++)                       {                           if(fds[j]==-1)                           {                               break;                           }                       }                       if(j==nums)                       {                           printf("server full!\n");                           close(new_sock);                       }                       else                       {                           fds[j]=new_sock;                       }                   }                   else if(i>0 && FD_ISSET(fds[i],&rfds))                   {//其他事件就绪                       char buf[1024];                       //读取客户端发送的数据                       ssize_t s=read(fds[i],buf,sizeof(buf)-1);                       if(s>0)                       {                           buf[s]=0;                           printf("client say# %s\n",buf);                       }                       else if(s==0)                       {//客户端断开连接                           printf("client quit!\n");                           close(fds[i]);                           fds[i]=-1;                       }                       else                       {                           perror("read");                       }                   }                   else                   {}               }            }            break;        }    }}

运行结果：
使用telnet连接select服务器，连接成功后给出提示，并且telnet向select发送数据：

当telent退出时，select给出连接断开的提示：

3.select的优缺点
优点：
与多线程和多进程服务器相比，select一次等待多个文件描述符，等待时间变短，提高了性能；
缺点：
①select本身对能监控的文件描述符有上限，默认为1024；
②每次使用select都要将后4个参数重新设置，性能变低；
③每次调用select都要遍历所有fd，当fd较多时，开销很大；
④select为系统调用，每次调用都要将fd集合从用户态拷贝到内核，开销很大；