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本篇内容介绍了“linux 要用 select 的原因是什么”的有关知识，在实际案例的操作过程中，不少人都会遇到这样的困境，接下来就让丸趣 TV 小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧！希望大家仔细阅读，能够学有所成！
因为 select 可以使开发者在同时等待多个文件缓冲区，可减少 IO 等待的时间，能够提高进程的 IO 效率。select()函数是 IO 多路复用的函数，允许程序监视多个文件描述符，等待所监视的一个或者多个文件描述符变为“准备好”的状态；所谓的”准备好“状态是指：文件描述符不再是阻塞状态，可以用于某类 IO 操作了，包括可读，可写，发生异常三种。
select 是一个计算机函数，位于头文件 #include sys/select.h。该函数用于监视文件描述符的变化情况——读写或是异常。
1. select 函数介绍
select 函数是 IO 多路复用的函数，它主要的功能是用来等文件描述符中的事件是否就绪，select 可以使我们在同时等待多个文件缓冲区，减少 IO 等待的时间，能够提高进程的 IO 效率。
select()函数允许程序监视多个文件描述符，等待所监视的一个或者多个文件描述符变为“准备好”的状态。所谓的”准备好“状态是指：文件描述符不再是阻塞状态，可以用于某类 IO 操作了，包括可读，可写，发生异常三种
2. select 函数参数的介绍
int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,
fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);ndfs
等待的文件描述符的最大值 +1，例如：应用进程想要去等待文件描述符 3,5,8 的事件，则
nfds=max(3,5,8)+1;fd_set 类型
readfds 和 writefds，exceptfds 的类型都是 fd_set, 那么 fd_set 类型是什么呢？
fd_set 类型本质是一个位图，位图的位置 表示 相对应的文件描述符，内容表示该文件描述符是否有效，1 代表该位置的文件描述符有效，0 则表示该位置的文件描述符无效。
如果将文件描述符 2，3 设置位图当中，则位图表示的是为 1100。
fd_set 的上限是 1024 个文件描述符。
readfds
readfds 是 等待读事件的文件描述符集合，. 如果不关心读事件（缓冲区有数据)，则可以传 NULL 值。
应用进程和内核都可以设置 readfds，应用进程设置 readfds 是为了通知内核去等待 readfds 中的文件描述符的读事件. 而 内核设置 readfds 是为了告诉应用进程哪些读事件生效
writefds
与 readfds 类似，writefds 是等待写事件 (缓冲区中是否有空间) 的集合，如果不关心写事件，则可以传值 NULL。
exceptfds
如果内核等待相应的文件描述符发生异常，则将失败的文件描述符设置进 exceptfds 中，如果不关心错误事件，可以传值 NULL。
timeout
设置 select 在内核中阻塞的时间，如果想要设置为非阻塞，则设置为 NULL。如果想让 select 阻塞 5 秒，则将创建一个 struct timeval time={5,0};
其中 struct timeval 的结构体类型是：
struct timeval {
long tv_sec; /* seconds */
long tv_usec; /* microseconds */
};返回值
如果没有文件描述符就绪就返回 0；
如果调用失败返回 -1；
如果 timeout 中中 readfds 中有事件发生，则返回 timeout 剩下的时间。
3.select 的工作流程
应用进程和内核都需要从 readfds 和 writefds 获取信息，其中，内核需要从 readfds 和 writefds 知道哪些文件描述符需要等待，应用进程需要从 readfds 和 writefds 中知道哪些文件描述符的事件就绪.
如果我们要不断轮询等待文件描述符，则应用进程需要不断的重新设置 readfds 和 writefds，因为每一次调用 select，内核会修改 readfds 和 writefds，所以我们需要在 应用程序 中 设置一个数组 来保存程序需要等待的文件描述符，保证调用 select 的时候 readfds 和 writefds 中的将如下：
4.Select 服务器
如果是一个 select 服务器进程，则服务器进程会不断的接收有新链接，每个链接对应一个文件描述符，如果想要我们的服务器能够同时等待多个链接的数据的到来，我们监听套接字 listen_sock 读取新链接的时候，我们需要将新链接的文件描述符保存到 read_arrys 数组中，下次轮询检测的就会将新链接的文件描述符设置进 readfds 中，如果有链接关闭，则将相对应的文件描述符从 read_arrys 数组中拿走。
一张图看懂 select 服务器：
简易版的 select 服务器：
server.hpp 文件:
#pragma once
#include iostream
#include sys/socket.h
#include sys/types.h
#include netinet/in.h
#include string.h
using std::cout;
using std::endl;
#define BACKLOG 5
namespace sjp{
class server{
public:
static int Socket(){
int sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
if(sock 0)
return sock;
if(sock 0)
exit(-1);
W }
static bool Bind(int sockfd,short int port){
struct sockaddr_in lock;
memset(lock, \0 ,sizeof(lock));
lock.sin_family=AF_INET;
lock.sin_port=htons(port);
lock.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;
if(bind(sockfd,(struct sockaddr*) lock,(socklen_t)sizeof(lock)) 0){
exit(-2);
}
return true;
}
static bool Listen(int sockfd){ if(listen(sockfd,BACKLOG) 0){ exit(-3);
}
return true;
}
};
}select_server.hpp 文件
#pragma once
#include vector
#include server.hpp
#include unistd.h
#include time.h
namespace Select{
class select_server{
private:
int listen_sock;// 监听套接字
int port;
public:
select_server(int _port):port(_port){}
// 初始化 select_server 服务器
void InitServer(){
listen_sock=sjp::server::Socket();
sjp::server::Bind(listen_sock,port);
sjp::server::Listen(listen_sock);
}
void Run(){
std::vector int readfds_arry(1024,-1);//readfds_arry 保存读事件的文件描述符
readfds_arry[0]=listen_sock;// 将监听套接字保存进 readfds_arry 数组中
fd_set readfds;
while(1){
FD_ZERO(readfds);
int nfds=0;
// 将 read_arry 数组中的文件描述符设置进程 readfds_arry 位图中
for(int i=0;i 1024;i++)
{
if(readfds_arry[i]!=-1){
FD_SET(readfds_arry[i], readfds);
if(nfds readfds_arry[i]){ nfds=readfds_arry[i];
}
}
}
// 调用 select 对 readfds 中的文件描述符进行等待数据
switch(select(nfds+1, readfds,NULL,NULL,NULL)){
case 0:
// 没有一个文件描述符的读事件就绪
cout select timeout endl;
break;
case -1:
//select 失败
cout select error endl;
default:
{
// 有读事件发生
Soluation(readfds_arry,readfds);
break;
}
}
}
}
void Soluation(std::vector int readfds_arry,fd_set readfds){W for(int i=0;i readfds_arry.size();i++){ if(FD_ISSET(readfds_arry[i], readfds))
{ if(readfds_arry[i]==listen_sock){
// 有新链接到来
struct sockaddr peer;
socklen_t len;
int newfd=accept(listen_sock, peer, len);
cout newfd endl;
// 将新链接设置进 readfds_arry 数组中
AddfdsArry(readfds_arry,newfd);
}
else{
// 其他事件就绪
char str[1024];
int sz=recv(readfds_arry[i], str,sizeof(str),MSG_DONTWAIT);
switch(sz){
case -1:
// 读取失败
cout readfds_arry[i] : recv error endl;
break;
case 0:
// 对端关闭
readfds_arry[i]=-1;
cout peer close endl;
break;
default:
str[sz]= \0
cout str endl;
break;
}
}
}
}
}
void AddfdsArry(std::vector int fds_arry,int fd){W for(int i=0;i fds_arry.size();i++){ if(fds_arry[i]==-1){ fds_arry[i]=fd;
break;
}
}
}
};
}select_server.cc 文件
#include select_server.hpp
int main(int argv,char* argc[]){
if(argv!=2){
cout ./selectserver port endl;
exit(-4);
}
int port=atoi(argc[1]);// 端口号
Select::select_server* sl=new Select::select_server(port);
sl- InitServer();
sl- Run(); }测试：
5.Select 的缺陷
由于 fd_set 的上限是 1024，所以 select 能等待的读事件的文件描述符和写事件的文件描述是有上限的，如果作为一个大型服务器，能够同时链接的客户端是远远不够的。
每次应用进程调用一次 select 之前，都需要重新设定 writefds 和 readfds，如果进行轮询调用 select，这对影响 cpu 效率。
内核每一次等待文件描述符 都会重新扫描所有 readfds 或者 writefds 中的所有文件描述符，如果有较多的文件描述符，则会影响效率。
“linux 要用 select 的原因是什么”的内容就介绍到这里了，感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识可以关注丸趣 TV 网站，丸趣 TV 小编将为大家输出更多高质量的实用文章！
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