????????系統提供select函數來實現多路復用I/O模型，select系統調用是用來讓我們的程序監視多個文件句柄的狀態變化的。程序會停在select這里等待，直到被監視的文件句柄有一個或多個發生了狀態改變。

select API:

1）nfds參數指定被監聽的文件描述符的總數。它通常被設置為select監聽的所有文件描述符中的最大值加1，因為文件描述符是從0開始計數的。

2）readfds、writefds和exceptfds參數都是輸入輸出型參數，分別指向可讀、可寫和異常等事件對應的文件描述符集合。作為輸入型參數，應用程序調用select參數時，通過這三個參數傳入自己感興趣的文件描述符。作為輸出型參數，select調用返回時，內核將修改它們來通知應用程序哪些文件描述符已經就緒。

? ? ??fd_set結構體僅包含一個整型數組，該數組的每個元素的每一位（bit）標記一個文件描述符。fd_set能容納的文件描述符數量由FD_SETSIZE指定，這就限制了select能同時處理的文件描述符的數量。 系統提供了一系列宏來訪問fd_set結構體中的位：

3）timeout參數用來設置select函數的超時時間。它是一個timeval結構類型的指針，采用指針參數是將它設置為輸入輸出型參數，內核將修改它以告訴應用程序select等待了多久。

select給我們提供了一個微秒級的定時方式。如果給timeout變量的tv_sec和tv_usec都傳0，則select將立即返回。如果給timeout傳遞NULL，則select將一直阻塞，直到某個文件描述符就緒。

select成功時返回就緒（可讀、可寫和異常）文件描述符的總數。

如果在超時時間內沒有任何文件描述符就緒，select將返回0。

select失敗時返回-1并設置errno。如果在select等待期間，程序接收到信號，則select立即返回-1并設置errno為EINTER。

理解select

select模型的關鍵在于理解fd_set，假如取fd_set為一字節，fd_set中的每一bit可以對應一個文件描述符fd，則1字節長的fd_set最大可以對應8個fd。

（1）執行?

fd_set?set; FD_ZERO(&set);

? ?則set用位表示是0000 0000。

（2）若fd=5，執行

FD_SET(fd,?&set);

? ?后set變為 0001 0000（第5位設置為1）。

（3）若再加入fd = 2，fd = 1則set變為 0001 0011。

（4）執行

select(6,?&set,?NULL,?NULL，?NULL);

? ?阻塞等待。

（5）若fd = 1， fd = 2上都發生可讀事件，則select返回，此時set變為0000 0011。

? ?注意：沒有事件發生的fd = 5被清空。

select模型的特點：

（1）可監控的文件描述符個數取決于sizeof(fd_set)的值，一般為512或1024。假如服務器上sizeof(fd_set)的值為512，每個bit表示一個文件描述符，則服務器上支持的最大文件描述符是512 * 8 = 4096。如果想要調整fd_set的大小，可以通過編譯內核或其他方法。

（2）將fd加入select監控的同時，還要再使用一個數組Array保存放到select監控集中的fd，一是用于在select返回后，Array作為原數據和fd_set進行FD_ISSET判斷。二是select返回后會把以前加入的但并無事件發生的fd清空，所以每次開始select前都要重新從Array取得fd逐一加入（FD_ZERO最先），掃描Array的同時取得fd的最大值max_fd，用于select的第一個參數。

（3）select模型必須在select前遍歷Array（加fd，取max_fd），select返回后遍歷Array（FD_ISSET判斷是否有事件發生）。

select的優點：

?????????select的性能遠遠高于多進程、多線程。

select的缺點：

（1）select監視的文件描述符數量是有限的

（2）每次調用select，都需要把fd集合從用戶態拷貝到內核態，這個開銷在fd很多時會很大，導致服務器性能下降。

（3）每次調用都要在內核遍歷傳遞進來的所有fd，這個開銷在fd很多時也很大。

使用select 的TCP服務器

轉載于:https://blog.51cto.com/zgw285763054/1856237

《新程序員》：云原生和全面數字化實踐50位技術專家共同創作，文字、視頻、音頻交互閱讀

總結

以上是生活随笔為你收集整理的I/O多路复用——select的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。