select函數：
系統提供select函數來實現多路複用輸入/輸出模型。原型：
#include <sys/time.h>
#include <unistd.h>
select函數：
系統提供select函數來實現多路複用輸入/輸出模型。原型：
#include <sys/time.h>
#include <unistd.h>
int select(int maxfd,fd_set *rdset,fd_set *wrset,fd_set *exset,struct timeval *timeout);
參數maxfd是需要監視的最大的文件描述符值+1；rdset,wrset,exset分別對應於需要檢測的可讀文件描述符的集合，可寫文件描述符的集 合及異常文件描述符的集合。struct timeval結構用於描述一段時間長度，如果在這個時間內，需要監視的描述符沒有事件發生則函數返回，返回值爲0。
FD_ZERO,FD_SET,FD_CLR,FD_ISSET: 參數maxfd是需要監視的最大的文件描述符值+1；rdset,wrset,exset分別對應於需要檢測的可讀文件描述符的集合，可寫文件描述符的集 合及異常文件描述符的集合。struct timeval結構用於描述一段時間長度，如果在這個時間內，需要監視的描述符沒有事件發生則函數返回，返回值爲0。
FD_ZERO,FD_SET,FD_CLR,FD_ISSET:
FD_ZERO(fd_set *fdset);將指定的文件描述符集清空，在對文件描述符集合進行設置前，必須對其進行初始化，如果不清空，由於在系統分配內存空間後，通常並不作清空處理，所以結果是不可知的。
FD_SET(fd_set *fdset);用於在文件描述符集合中增加一個新的文件描述符。
FD_CLR(fd_set *fdset);用於在文件描述符集合中刪除一個文件描述符。
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。
struct timeval結構：
struct timeval{
long tv_sec;//second
long tv_usec;//minisecond
}
timeout設置情況：
null:select將一直被阻塞，直到某個文件描述符上發生了事件。
0：僅檢測描述符集合的狀態，然後立即返回，並不等待外部事件的發生。
特定的時間值：如果在指定的時間段裏沒有事件發生，select將超時返回。
--
（'fd_set') 是一組文件描述符(fd)的集合。由於fd_set類型的長度在不同平臺上不同，因此應該用一組標準的宏定義來處理此類變量如下：
fd_set set;
FD_ZERO(&set); /* 將set清零 */
FD_SET(fd, &set); /* 將fd加入set */
FD_CLR(fd, &set); /* 將fd從set中清除 */
FD_ISSET(fd, &set); /* 如果fd在set中則真 */
在 過去，一個fd_set通常只能包含少於等於32個文件描述符，因爲fd_set其實只用了一個int的比特矢量來實現，在大多數情況下，檢查 fd_set能包括任意值的文件描述符是系統的責任，但確定你的fd_set到底能放多少有時你應該檢查/修改宏FD_SETSIZE的值。*這個值是系 統相關的*，同時檢查你的系統中的select() 的man手冊。有一些系統對多於1024個文件描述符的支持有問題。
多路複用的方式是真正實用的服務器程序，非多路複用的網絡程序只能作爲學習或着陪測的角色。本文說下個人
接觸過的多路複用函數：select/poll/epoll/port。kqueue的*nix系統沒接觸過，估計熟悉了上面
四種，kqueue也只是需要熟悉一下而已。
一、select模型
select原型： int select(int n ,fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
其中參數n表示監控的所有fd中最大值＋1。
和select模型緊密結合的四個宏，含義不解釋了：
FD_CLR(int fd, fd_set *set);
FD_ISSET(int fd, fd_set *set);
FD_SET(int fd, fd_set *set);
FD_ZERO(fd_set *set);
理解select模型的關鍵在於理解fd_set,爲說明方便，取fd_set長度爲1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);後set變爲0001,0000(第5位置爲1)
（3）若再加入fd＝2，fd=1,則set變爲0001,0011
（4）執行select(6,&set,0,0,0)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變爲0000,0011。注意：沒有事件發生的fd=5被清空。
基於上面的討論，可以輕鬆得出select模型的特點
（1)可監控的文件描述符個數取決與sizeof(fd_set)的值。我這邊服務 器上sizeof(fd_set)＝512，每bit表示一個文件描述符，則我服務器上支持的最大文件描述符是512*8=4096。據說可調，另有說雖 然可調，但調整上限受於編譯內核時的變量值。本人對調整fd_set的大小不太感興趣，可以有效突破select可監控的文件描述符上 限。
（2）將fd加入select監控集的同時，還要再使用一個數據結構array保存放到select監控集中的fd，一是用於再select 返回後，array作爲源數據和fd_set進行FD_ISSET判斷。二是select返回後會把以前加入的但並無事件發生的fd清空，則每次開始 select前都要重新從array取得fd逐一加入（FD_ZERO最先），掃描array的同時取得fd最大值maxfd，用於select的第一個 參數。
（3）可見select模型必須在select前循環array（加fd，取maxfd），select返回後循環array（FD_ISSET判斷是否有時間發生）。
下面給一個僞碼說明基本select模型的服務器模型：
array[slect_len];
nSock=0;
array[nSock++]=listen_fd;(之前listen port已綁定並listen)
maxfd=listen_fd;
while{
FD_ZERO(&set);
foreach (fd in array)
{
fd大於maxfd，則maxfd=fd
FD_SET(fd,&set)
}
res=select(maxfd+1,&set,0,0,0)；
if(FD_ISSET(listen_fd,&set))
{
newfd=accept(listen_fd);
array[nsock++]=newfd;
if(--res<=0) continue
}
foreach 下標1開始 (fd in array)
{
if(FD_ISSET(fd,&set))
執行讀等相關操作
如果錯誤或者關閉，則要刪除該fd，將array中相應位置和最後一個元素互換就好，nsock減一
if(--res<=0) continue
}
}
服務器端代碼：
引用
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <stdio.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
int server_sockfd, client_sockfd;
int server_len, client_len;
struct sockaddr_in server_address;
struct sockaddr_in client_address;
int result;
fd_set readfds, testfds;
/*創建套接字:IPv4, tcp流套接字*/
server_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
server_address.sin_family = AF_INET;
/*INADDR_ANY代表本機IP,htonl將其轉換爲網絡字節順序(大端模式)*/
server_address.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
server_address.sin_port = htons(9734);
server_len = sizeof(server_address);
/*將端口與套接字綁定*/
bind(server_sockfd, (struct sockaddr *)&server_address, server_len);
/*監聽,可接受5個連接請求*/
listen(server_sockfd, 5);
FD_ZERO(&readfds);
FD_SET(server_sockfd, &readfds);
/*等待客戶端請求*/
while(1) {
char ch;
int fd;
int nread;
testfds = readfds;
/*服務器在select後等待客戶端的請求(服務器阻塞)*/
printf("server waiting/n");
result = select(FD_SETSIZE, &testfds, (fd_set *)0,
(fd_set *)0, (struct timeval *)0);
if (result < 1) {
perror("server");
exit(1);
}
/*輪詢,實際程序不使用這種極度耗時的方法*/
for (fd = 0; fd < FD_SETSIZE; fd++) {
if (FD_ISSET(fd, &testfds)) {
if (fd == server_sockfd) {
client_len = sizeof(client_address);
client_sockfd = accept(server_sockfd, (struct sockaddr *)&client_address,
&client_len); /*接收客戶端連接請求,並返回連接套接字用於收發數據*/
FD_SET(client_sockfd, &readfds); /*需要監視發來請求的客戶端*/
printf("adding client on fd %d/n", client_sockfd);
} else { /*客戶端發生“狀況”*/
ioctl(fd, FIONREAD, &nread);
if (nread == 0) {
close(fd); /*讀取不到任何內容,關閉與客戶端的連接套接字*/
FD_CLR(fd, &readfds); /*清除客戶端套接字描述符,不再對其"關注"*/
printf("removing client on fd %d/n", fd);
} else {
read(fd, &ch, 1);
sleep(5);
printf("serving client on fd %d/n", fd);
ch++;
write(fd, &ch, 1);
}
}
}
}
}
}
例子2
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#define MYPORT 1234 // the port users will be connecting to
#define BACKLOG 5 // how many pending connections queue will hold
#define BUF_SIZE 200
int fd_A[BACKLOG]; // accepted connection fd
int conn_amount; // current connection amount
void showclient()
{
int i;
printf("client amount: %d/n", conn_amount);
for (i = 0; i < BACKLOG; i++)
{
printf("[%d]:%d ", i, fd_A[i]);
}
printf("/n/n");
}
int main(void)
{
int sock_fd, new_fd; // listen on sock_fd, new connection on new_fd
struct sockaddr_in server_addr; // server address information
struct sockaddr_in client_addr; // connector's address information
socklen_t sin_size;
int yes = 1;
char buf[BUF_SIZE];
int ret;
int i;
if ((sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
{
perror("socket");
exit(1);
}
if (setsockopt(sock_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &yes, sizeof(int)) == -1)
{
perror("setsockopt");
exit(1);
}
server_addr.sin_family = AF_INET; // host byte order
server_addr.sin_port = htons(MYPORT); // short, network byte order
server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // automatically fill with my IP
memset(server_addr.sin_zero, '/0', sizeof(server_addr.sin_zero));
if (bind(sock_fd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) == -1)
{
perror("bind");
exit(1);
}
if (listen(sock_fd, BACKLOG) == -1)
{
perror("listen");
exit(1);
}
printf("listen port %d/n", MYPORT);
fd_set fdsr;
int maxsock;
struct timeval tv;
conn_amount = 0;
sin_size = sizeof(client_addr);
maxsock = sock_fd;
while (1)
{
// initialize file descriptor set
FD_ZERO(&fdsr);
FD_SET(sock_fd, &fdsr);
// timeout setting
tv.tv_sec = 30;
tv.tv_usec = 0;
// add active connection to fd set
for (i = 0; i < BACKLOG; i++)
{
if (fd_A[i] != 0)
{
FD_SET(fd_A[i], &fdsr);
}
}
ret = select(maxsock + 1, &fdsr, NULL, NULL, &tv);
if (ret < 0)
{
perror("select");
break;
} else if (ret == 0)
{
printf("timeout/n");
continue;
}
// check every fd in the set
for (i = 0; i < conn_amount; i++)
{
if (FD_ISSET(fd_A[i], &fdsr))
{
ret = recv(fd_A[i], buf, sizeof(buf), 0);
if (ret <= 0)
{ // client close
printf("client[%d] close/n", i);
close(fd_A[i]);
FD_CLR(fd_A[i], &fdsr);
fd_A[i] = 0;
}
else
{ // receive data
if (ret < BUF_SIZE)
memset(&buf[ret], '/0', 1);
printf("client[%d] send:%s/n", i, buf);
}
}
}
// check whether a new connection comes
if (FD_ISSET(sock_fd, &fdsr))
{
new_fd = accept(sock_fd, (struct sockaddr *)&client_addr, &sin_size);
if (new_fd <= 0)
{
perror("accept");
continue;
}
// add to fd queue
if (conn_amount < BACKLOG)
{
fd_A[conn_amount++] = new_fd;
printf("new connection client[%d] %s:%d/n", conn_amount,
inet_ntoa(client_addr.sin_addr), ntohs(client_addr.sin_port));
if (new_fd > maxsock)
maxsock = new_fd;
}
else
{
printf("max connections arrive, exit/n");
send(new_fd, "bye", 4, 0);
close(new_fd);
break;
}
}
showclient();
}
// close other connections
for (i = 0; i < BACKLOG; i++)
{
if (fd_A[i] != 0)
{
close(fd_A[i]);
}
}
exit(0);
}