select()函數

原型：

#include<sys/time.h>
#include<unistd.h>
int select(int maxfd, fd_set *rdset, fd_set *wrest, fd_set *exset, struct timeval *timeout);

參數：

• maxfd：描述需要監視最大文件描述符+1
• rdset：監視的可讀文件描述符的集合
• wrset：監視的可寫文件描述符的集合
• exset：監視的異常文件描述符的集合
• struct timeval：描述一段時間長度，如果在這個時間內，需要監視的描述符沒有事件發生，返回0

返回值：

• 超時返回0
• 失敗返回-1
• 成功返回大於0的整數，這個整數表示就緒描述符的數目

int FD_ZERO(fd_set *fdset)：將指定的文件描述符集情況，在對文件描述符集合進行設置之前，必須對其進行初始化。如果不請空，由於在系統分配內存后，通常不做清空處理，所以結果時不可知的。
int FD_SET(int fd, fd_set *fdset);    用於在文件描述符集合中添加一個新的文件描述符
int FD_CLR(int fd, fd_set *fdset); 用於在文件描述符集合中刪除一個新的文件描述符
int FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset); 用於測試指定的文件描述符是否在該集合中。

注意:fd_set通常是一個整數數組，其中每個整數中的每一位對應一個描述符（矢量），例如，使用一個32位整數，那么該數組的第一個元素對應於描述符0~31，第二個元素對應於描述符32~63，一次類推。

 

select 系統調用用途在於在一段指定的時間內，監聽用戶感興趣的文件描述符上可讀可寫和異常事件。

 

select使用范例：

當聲明了一個文件描述符集之后，必須用FD_ZERo將所有位置置0，然后再將我們所感興趣的描述符所對應的位置位：

1. fd_set rset;
2. int fd;
3. FD_ZERO(&rset);
4. FD_SET(fd,&rset);
5. FD_SET(stdin,&rset);

然后調用select函數，阻塞等待文件描述符事件的到來如果超過設定的事件，則不再等待，繼續往下執行

select(fd+1,&rset,NULL,NULL,NULL);

select返回后，用FD_ISSET測試給定位是否置位。

if(FD_ISSET(fd, &rset))
{
…
    //do something
}

深入理解select模型：

理解selecr模型的關鍵是在於理解fd_set為了說明方便，取fd_set長度為1字節，fd_set的每一位bit可以對應一個文件描述符，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用位表示為 0000，0000
2. 若fd = 5，執行FD_SET(fd,&set);      后set變為0001，0000 （第5位置1）
3. 若再加入fd = 2，fd = 1，則set變為0001，0011
4. 執行select(6,&set,0,0,0)阻塞等待
5. 若fd=1，fd=2上有事件發生，則select返回，此時set變為0000,0001。注意：沒有事件發生的fd=5被清空。

 

select模型特點：

1. 可監控的文件描述符個數取決於sizeof(fd_set)的值。每個bit可以表示一個文件描述符。
2. 將fd加入到select監控集的同事，還要再使用一個數據結構array保存放到select監控集中的fd，一是用於在select返回后，array作為元數據和fd_set進行FD_ISSET判斷。二是select返回后會把以前加入的但無事件發生的fd清空，則每次開始select前都要重新從array取得fd逐一加入人（FD_ZERO最先），掃描array的同時取得fd的最大值maxfd，用於select的第一個參數

可見select模型必須在select前循環加上fd，取maxfd，select 返回后在利用FD_ISSET判斷是否有事件發生。

 

select優勢：

用戶可以在一個線程內同時處理多個socket的IO請求，在網絡編程中，當涉及到多客戶訪問服務器的情況，除了使用fork多個進程來處理每個客戶的連接，還可以使用select來處理。

 

select缺點：

select本質是通過設置或者檢查存放fd標志位的數據結構來進行下一步處理，這樣帶來的缺點：

• l  單個進程可監視的fd數量被限制，即能監聽端口的大小有限。一般來說這個數目和系統內存關系很大，具體數目可以cat /proc/sys/fs/file-max查看。
• l  對socket進行掃描時是線性掃描，即采用輪詢的方法，效率較低，當套接字比較多的時候，每次select(0都要通過遍歷FD_SETSIZE個socket來完成調度，不管哪個socket是活躍的，都需要遍歷一遍。這就很浪費CPU事件，如果能給套接字注冊某個回調函數，當他們活躍時，自動完成相關操作，這就避免了輪詢，這正是epoll與kqueue做的
• l  需要維護一個用來存放大量fd的數據結構，這樣會使得用戶空間和內核空間在傳遞該結構體時賦值開銷大。