I/O多路转接之select服务器

（1）每次调⽤用select，都需要把fd集合从⽤用户态拷贝到内核态，这个开销在fd很多时会很⼤大 （2）同时每次调⽤用select都需要在内核遍历传递进来的所有fd，这个开销在fd很多时也很⼤大 （3）select⽀支持的⽂文件描述符数量太⼩小了，默认是1024 select 服务器
发生了改变就是读事件写事件就绪
文件描述符通常关心读事件、写事件、异常事件
也可以关心至少一个或者有多个事件
select是系统调用接口
只负责等，一次等多个文件描述符就绪之后select就会返回通知上层

int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
select的参数：
nfds:等多个文件描述符中最大的加一
后四个参数都是输入输出型参数
输入型：哪些文件描述符关心对应类型的事件
输出型：哪些你所关心的文件描述符对应得事件已经发生了

rdset,wrset,exset分别对应于需要检测的可读⽂文件描述符的集合，可写⽂文件描述符的集 合及异 常⽂文件描述符的集合。
struct timeval结构⽤用于描述⼀一段时间长度，如果在这个时间内，需要监视的描述符没有事件 发⽣生则函数返回，返回值为0。

下⾯面的宏提供了处理这三种描述词组的⽅方式: FD_CLR(inr fd,fd_set* set)；⽤用来清除描述词组set中相关fd 的位 FD_ISSET(int fd,fd_set *set)；⽤用来测试描述词组set中相关fd 的位是否为真 FD_SET（int fd,fd_set*set）；⽤用来设置描述词组set中相关fd的位 FD_ZERO（fd_set *set）；⽤用来清除描述词组set的全部位 参数timeout为结构timeval，⽤用来设置select()的等待时间，其结构定义如下：

如果参数timeout设为： NULL：则表⽰示select（）没有timeout，select将⼀一直被阻塞，直到某个⽂文件描述符上发⽣生了 事件。 0：仅检测描述符集合的状态，然后⽴立即返回，并不等待外部事件的发⽣生。 特定的时间值：如果在指定的时间段⾥里没有事件发⽣生，select将超时返回

函数返回值： 执行成功则返回文件描述词状态已改变的个数 如果返回0代表在描述词状态改变前已超过timeout时间，没有返回； 当有错误发⽣生时则返回-1，错误原因存于errno，此时参数readfds，writefds，exceptfds和 timeout的值变成不可预测。错误值可能为： EBADF ⽂文件描述词为⽆无效的或该⽂文件已关闭 EINTR 此调⽤用被信号所中断 EINVAL 参数n 为负值。 ENOMEM 核⼼心内存不⾜足 常见的程序⽚片段如下： fs_set readset； FD_SET(fd,&readset); select(fd+1,&readset,NULL,NULL,NULL); if(FD_ISSET(fd,readset)){…⋯…⋯}

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中的每⼀一bit 可以对应⼀一个⽂文件描述符fd。则1字节长的fd_set最⼤大可以对应8个fd。

（1）执⾏行fd_set set; FD_ZERO(&set);则set⽤用位表⽰示是0000,0000。
（2）若fd＝5,执⾏行FD_SET(fd,&set);后set变为0001,0000(第5位置为1)
（3）若再加⼊入fd＝2，fd=1,则set变为0001,0011
（4）执⾏行select(6,&set,0,0,0)阻塞等待
（5）若fd=1,fd=2上都发⽣生可读事件，则select返回，此时set变为0000,0011。注意：没有事件 发⽣生的fd=5被清空。 基于上⾯面的讨论，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表示一个⽂文件描述符，则我服务器上⽀支持的最⼤大⽂文件描述符是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。
（1）可以有效突破select可监控的⽂文件描述符上 限。
（2）将fd加⼊入select监控集的同时，还要再使⽤用一个数据结构array保存放到select监控集 中的fd，一是⽤用于再select 返回后，array作为源数据和fd_set进⾏行FD_ISSET判断。二是select 返回后会把以前加⼊入的但并无事件发⽣生的fd清空，则每次开始 select前都要重新从array取得fd 逐⼀一加入（FD_ZERO最先），扫描array的同时取得fd最⼤大值maxfd，⽤用于select的第⼀一个 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判断是否有时间发⽣生）。

#include<stdio.h>#include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>#include <sys/time.h>#include <sys/types.h>#include <unistd.h>#include<arpa/inet.h>#include<netinet/in.h>#include<string.h>#include<unistd.h>#include<stdlib.h>int fds[sizeof(fd_set)*8];   static void Usage(char*proc){   printf("%s [local_ip] [local port]\n");}int startUp(char*ip,int port){   int sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);    if(sock<0)    {        perror("socket");        exit(2);    }    struct sockaddr_in server;    server.sin_family=AF_INET;    server.sin_port=htons(atoi(port));    server.sin_addr.s_addr=inet_addr(ip);    if(bind(sock,(struct sockaddr*)&server,sizeof(struct sockaddr_in))<0)    {        perror("bind");        exit(3);    }    if(listen(sock,10)<0)    {        perror("listen");        exit(4);    }    return sock;}int main(int argv,char*argc[]){    if(argv!=3)    {        Usage(argc[0]);        return 1;    }    int listen_sock=startUp(argc[1],argc[2]);    int nums=sizeof(fd_set)*8;    fd_set rds;    int i=0;    for(i=0;i<nums;i++)    {        fds[i]=-1;    }    while(1)    {      int max=-1;      struct timeval timeout={5,0};      fds[0]=listen_sock;      for(i=0;i<nums;i++)      {          if(fds[i]>-1)          {              FD_SET(fds[i],&rds);//在rdss设置所要关心的文件描述符对应的事件          }          if(max<fds[i])          {              max=fds[i];          }      }      switch(select(max+1,&rds,NULL,NULL,&timeout))// 执行成功则返回文件描述词状态已改变的个数       {          case 0:              printf("timeout...\n");              break;          case -1:              perror("select");              break;        default:              for(i=0;i<nums;i++)              {                   if(i==0&&FD_ISSET(fds[i],&rds))//判断listen_sock描述符上对应的事件是否就绪                  {                      struct sockaddr_in client;                      socklen_t len=sizeof(client);                      int  newsock=accept(listen_sock,(struct socketaddr*)&client,&len);//继续取出将要关心的对应的文件描述符上的对应的事件                      if(newsock<0)                      {                          perror("accept");                          return 2;                      }                      else                      {                          int j=0;                          for(j=0;j<nums;j++)                          {                              if(fds[j]==-1)                              {                                  break;                              }                          }                          if(j==nums)                          {                              close(newsock);                          }                          else                          {                              fds[j]=newsock;//将新的所要关心的文件描述符对应的事件放到fds合适的位置                          }                      }                  }                else if(i!=0&&FD_ISSET(fds[i],&rds))//如果不是监听套接字但是是其他文件描述符对应的读事件就绪了                  {                      char buf[1024];                      ssize_t s=read(fds[i],buf,sizeof(buf)-1);                      if(s>0)                      {                          printf("client say:%s\n",buf);                      }                      else if(s==0)                      {                          printf("client quit!\n");                          close(fds[i]);                          fds[i]=-1;                      }                      else                      {                          perror("read");                          close(fds[i]);                          fds[i]=-1;                      }                  }              }      }    }    return 0;}

（1）每次调⽤用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）同时每次调用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⽀支持的⽂文件描述符数量太小了，默认是1024