select编程

多路：多条独立的i/o流，即读是一条流（称之为读流，比如输入流），写是一条流（称之为写流，比如输出流），异常也是一条流（称之为异常流），每条流用一个文件描述符来表示，同一个文件描述符可以同时表示读流和写流。

select:系统提供select函数来实现多路复用输入/输出模型。select系统调用是⽤用来让我们的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。 
句柄及其对应的FILE*结构： 
0——-标准输入，stdin 
1——-标准输出，stdout 
2——-标准错误输出，stderr

select接口： 
int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout); 
•readfds，读流集合，也就是程序员希望从这些描述符中读内容 
•writefds，写流集合，也就是程序员希望向这些描述符中写内容 
•exceptfds，异常流集合，也就是中间过程发送了异常 
•nfds，上面三种事件中，最大的文件描述符+1 
•timeout，程序员的容忍度，可等待的时间

struct timeval{

　　long tv_sec;//second

　　long tv_usec;//minisecond

}

timeout有三种取值： 
•NULL，select一直阻塞，知道readfds、writefds、exceptfds集合中至少一个文件描述符可用才唤醒 
•0，select不阻塞 
•timeout_value，select在timeout_value这个时间段内阻塞

•FD_SET(fd, _fdset)，用来设置描述词组set中相关fd的位 
•FD_CLR(fd, _fdset)，用来清除描述词组set中相关fd 的位 
•FD_ISSET(fd, _fdset)，用来测试描述词组set中相关fd 的位是否为真 
•FD_ZERO(_fdset)，用来清除描述词组set的全部位

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； 
当有错误发生时则返回-1；

select模型的特点： 
1、可监控的⽂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表⽰示一个⽂文件描述符，则我服务器上⽀支持的最大文件描述符是512*8=4096。 
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、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）。

select缺点： 
（1）每次调用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支持的文件描述符数量太小了，默认是1024

服务器端代码：

#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 socket  int sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);  if(sock<0)  {    perror("socket");    return 2;  }  //port multiplexing  int 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);  //bind  if(bind(sock,(struct sockaddr*)&local,sizeof(local))<0)  {    perror("bind");    return 3;  }  //listen  if(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;              }             }             else             {               perror("read");               close(array_fds[j]);             }          }    }    break;    }  }  return 0;}