I/O复用------select

I/O复用使得程序能同时监听多个文件描述符。其适用场合为：

1. 客户端：同时处理多个socket，同时处理用户输入和为网络链接。
2. 服务端：同时处理监听、链接socket，同时监听多个端口，同时处理TCP和UDP请求。
   注意：I/O复用本身是阻塞的，当多个描述符同时就绪时，如果不使用多进程/多线程，那么就会按顺序依次处理。

一、 select系统调用
在一段时间内，监听用户感兴趣的文件描述符上的可读、可写和异常事件。

1 函数概述

#include <sys/select.h>int select(int nfds, fd_set* read_fds, fd_set* write_fds, fd_set* exception_fds, struct timeval* timeout);//nfds 指定被监听文件描述符的总数，通常被设为所监听的最大文件描述符值加1。//read_fds、write_fds、exception_fds 分别表示可读、可写和异常事件所对应的文件描述符集。//timeout 设置select函数的超时时间。//调用成功返回就绪文件描述符总数，失败返回-1。

2 文件描述符的就绪条件
1) 可读：
socket内核接收缓冲区的字节数大于或等于低水位标记SO_RCVLOWAT.
socket通信的对端关闭了链接(此时对socket的读将返回0).
监听socket上有新的链接请求.
socket上有未处理的错误.
2) 可写：
socket内核发送缓冲区的可用字节数大于或等于其低水位标记SO_SNDLOWAT.
socket上的写端被关闭(向被关闭的写端·执行写操作，将触发SIGPIPE信号).
socket使用非阻塞connect连接成功或失败之后.
socket上有未处理的错误.
3)异常
socket上接收到带外数据.

3 处理带外数据

//socket上接收到普通数据和带外数据都将使得socket返回，但是socket会处于不同的就绪状态(可读状态/异常状态)#include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>#include <netinet/in.h>#include <arpa/inet.h>#include <assert.h>#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <errno.h>#inlcude <string.h>#include <fcntl.h>#include <stdlib.h>#define BUFFER_SIZE 1024int main(int argc, char *argv[]){    if(argc != 3){        printf("Usage: %s   IP_ADDRESS   PORT_NUMBER\n", basename(argv[0]));        return 1;    }    const char* ip = argv[1];    int port = atoi(argv[2]);    struct sockaddr_in address;//填充地址内容    address.sin_family = AF_INET;    inet_pton(AF_INET, ip, &address.sin_addr);    address.sin_port = htons(port);    int listenfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字    assert(listenfd >= 0);    int ret = bind(listenfd, (struct sockaddr*)&address, sizeof(address));//绑定    assert(ret != -1);    //简单例子，服务器只接受一个连接，然后自己进入while循环    ret = listen(listenfd, 1);    assert(ret != -1);    struct sockaddr_in client;    socklen_t client_length = sizeof(client);    int connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr*)&client, &length_client);//接收    if(connfd < 0){        printf("error is: %d\n", errno);        close(listenfd);        return 1;    }    char buf[BUFFER_SIZE];    fd_set read_fds;    fd_set exception_fds;    FD_ZERO(&read_fds);    FD_ZERO(&exception_fds);    while(1){        memset(buf, '\0', BUFFER_SIZE);        //内核会动态的修改参数，所以在每次调用select之前，都要重置参数.        FD_SET(connfd, &read_fds);        FD_SET(connfd, &exception_fds);        ret = select(connfd+1, &read_fds, NULL, &exception_fds, NULL);        if(ret < 0){            printf("selection failure.\n");            break;        }        if(FD_ISSET(connfd, &read_fds)){            ret = recv(connfd, buf, BUFFER_SIZE-1, 0);            if(ret <= 0){                printf("recv normal data failure.\n");                break;            }else{                printf("get %d bytes of normal data: %s\n", ret, buf);            }        }else if(FD_ISSET(connfd, &exception_fds)){            ret = recv(connfd, buf, BUFFER_SIZE-1, MSG_OOB);            if(ret <= 0){                printf("recv oob_data failure.\n");                break;            }else{                printf("get %d bytes oob_data: %s\n", ret, buf);            }        }    }    close(connfd);    close(listenfd);    return 0;   }