select 函數作用:
系統提供select函數來實現多路複用輸入/輸出模型。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這裏等待,直到被監視的文件句柄有一個或多個發生了狀態改變。關於文件句柄,其實就是一個整數,我們最熟悉的句柄是0、1、2三個,0是標準輸入,1是標準輸出,2是標準錯誤輸出。0、1、2是整數表示的,對應的FILE *結構的表示就是stdin、stdout、stderr。
函數原型:
- int select(int maxfd,fd_set *rdset,fd_set *wrset, \
- fd_set *exset,struct timeval *timeout);
參數說明:
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。
下面的宏提供了處理這三種描述詞組的方式:
FD_CLR(inr fd,fd_set* set);用來清除描述詞組set中相關fd 的位
FD_ISSET(int fd,fd_set *set);用來測試描述詞組set中相關fd
的位是否爲真
FD_SET(int fd,fd_set*set);用來設置描述詞組set中相關fd的位
FD_ZERO(fd_set *set);用來清除描述詞組set的全部位
參數timeout爲結構timeval,用來設置select()的等待時間,其結構定義如下:
- struct timeval
- {
- time_t tv_sec;//second
- time_t tv_usec;//minisecond
- };
-
- 函數返回值:
執行成功則返回⽂文件描述詞狀態已改變的個數
如果返回0代表在描述詞狀態改變前已超過timeout時間,沒有返回;
當有錯誤發⽣生時則返回-1,錯誤原因存於errno,此時參數readfds,writefds,exceptfds和
timeout的值變成不可預測。錯誤值可能爲:
EBADF 文件描述詞爲無效的或該文件已關閉
EINTR 此調⽤用被信號所中斷
EINVAL 參數n 爲負值。
select模型的特點:ENOMEM 核心內存不足
1)、可監控的⽂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表⽰示一個⽂文件描述符,則我服務器上⽀支持的最大文件描述符是512*8=4096。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)、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)。
select缺點:
(1)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(2)同時每次調用select都需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
(3)select支持的文件描述符數量太小了,默認是1024
//select_server.c
//本例是以讀爲例:
1 #include<stdio.h>
2 #include<sys/types.h>
3 #include<stdlib.h>
4 #include<string.h>
5 #include<sys/socket.h>
6 #include<netinet/in.h>
7 #include<arpa/inet.h>
8 #include<fcntl.h>
9 #include<unistd.h>
10 #include<sys/select.h>
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12 int fds[1024];
13
14 static void usage(const char *proc)
15 {
16 printf("Usage: %s [local_ip][local_port]\n", proc);
17 }
18
19 int startup(const char* _ip , int _port)
20 {
21 int sock = socket(AF_INET , SOCK_STREAM , 0);
22 if(sock < 0)
23 {
24 perror("socket");
25 exit(2);
26 }
27 struct sockaddr_in local;
28 local.sin_family = AF_INET;
29 local.sin_port =htons(_port);
30 local.sin_addr.s_addr =inet_addr(_ip);
31
32 if(bind(sock , (struct sockaddr*)&local , sizeof(local)) < 0)
33 {
34 perror("bind");
35 exit(3);
36 }
37 if(listen(sock , 10) < 0)
38 {
39 perror("listen");
40 exit(4);
41 }
42 return sock;
43 }
44 int main(int argc , char *argv[])
45 {
46 if(argc != 3)
47 {
48 usage(argv[0]);
49 return 1;
50 }
51 int listen_sock = startup(argv[1] , atoi(argv[2]));
52 int nums = sizeof(fds) / sizeof(fds[0]);
53 int maxfd = -1;
54 int i = 1;
55 for( ; i < nums ; i++)
56 {
57 fds[i] = -1;
58 }
59 fds[0] = listen_sock;
60 while(1)
61 {
62 struct timeval timeout = {5 , 0};
63 fd_set rfds;//創建讀文件描述符集
64 FD_ZERO( &rfds);
65 maxfd = -1;
66 for(i=0 ; i<nums ; i++ )
67 {
68 if(fds[i] > 0)
69 {
70 FD_SET(fds[i] , &rfds);
71 if(maxfd < fds[i])
72 {
73 maxfd = fds[i];
74 }
75 }
76 }
77 switch(select(maxfd+1 , &rfds , NULL , NULL ,&timeout))
78 {
79 case 0: printf("timeout....!\n"); break;
80 case -1: perror("select"); break;
81 default://at last one fd ready!
82 {
83 for(i=0 ; i<nums ;i++)
84 {
85 if(fds[i] < 0)
86 {
87 continue;
88 }
89 if (i==0 && FD_ISSET(listen_sock , &rfds))
90 {
91 //listen_sock ready
92 struct sockaddr_in client;
93 socklen_t len=sizeof(client);
94 int new_sock = accept(listen_sock,\
95 (struct sockaddr*)&client , &len );
96 if(new_sock < 0)
97 {
98 perror("accept");
99 continue;
100 }
101 printf("get new client: [%s:%d]",\
102 inet_ntoa(client.sin_addr),\
103 ntohs(client.sin_port));
104 int j = 1;
105 for( ; j<nums ; j++)
106 {
107 if(fds[j] == -1)
108 {
109 break;
110 }
111 }
112 if(j == nums)
113 {
114 printf("server full!\n");
115 close(new_sock);
116 }
117 else
118 {
119 fds[j] = new_sock;
120 }
121 }
122 else if(i > 0 && FD_ISSET(fds[i] , &rfds))
123 {
124 //other fd ready
125 char buf[1024];
126 ssize_t s = read(fds[i], buf ,sizeof(buf)-1);
127 if(s > 0)
128 {
129 buf[s] = 0;
130 printf("client say# %s\n",buf);
131 }
132 else if(s == 0)
133 {
134 printf("client quit!\n");
135 close(fds[i]);
136 fds[i] = -1;
137 }
138 else
139 {
140 perror("read");
141 }
142 }
143 else
144 {}
145 }
146 }
147 break;
148 }
149 }
150 return 0;
151 }