IO多路复用之select总结

1、基本概念

　　IO多路复用是指内核一旦发现进程指定的一个或者多个IO条件准备读取，它就通知该进程。IO多路复用适用如下场合：

　　（1）当客户处理多个描述字时（一般是交互式输入和网络套接口），必须使用I/O复用。

　　（2）当一个客户同时处理多个套接口时，而这种情况是可能的，但很少出现。

　　（3）如果一个TCP服务器既要处理监听套接口，又要处理已连接套接口，一般也要用到I/O复用。

　　（4）如果一个服务器即要处理TCP，又要处理UDP，一般要使用I/O复用。

　　（5）如果一个服务器要处理多个服务或多个协议，一般要使用I/O复用。

　　与多进程和多线程技术相比，I/O多路复用技术的最大优势是系统开销小，系统不必创建进程/线程，也不必维护这些进程/线程，从而大大减小了系统的开销。

2、select函数

　　该函数准许进程指示内核等待多个事件中的任何一个发送，并只在有一个或多个事件发生或经历一段指定的时间后才唤醒。函数原型如下：

#include <sys/select.h>
#include <sys/time.h>

int select(int maxfdp1,fd_set *readset,fd_set *writeset,fd_set *exceptset,const struct timeval *timeout)返回值：就绪描述符的数目，超时返回0，出错返回-1函数参数介绍如下：

（1）第一个参数maxfdp1指定待测试的描述字个数，它的值是待测试的最大描述字加1（因此把该参数命名为maxfdp1），描述字0、1、2...maxfdp1-1均将被测试。

（2）中间的三个参数readset、writeset和exceptset指定我们要让内核测试读、写和异常条件的描述字。如果对某一个的条件不感兴趣，就可以把它设为空指针。struct fd_set可以理解为一个集合，这个集合中存放的是文件描述符，可通过以下四个宏进行设置：

void FD_ZERO(fd_set *fdset); //清空集合

void FD_SET(int fd, fd_set *fdset); //将一个给定的文件描述符加入集合之中

void FD_CLR(int fd, fd_set *fdset); //将一个给定的文件描述符从集合中删除

int FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset); // 检查集合中指定的文件描述符是否可以读写

（3）timeout告知内核等待所指定描述字中的任何一个就绪可花多少时间。其timeval结构用于指定这段时间的秒数和微秒数。

struct timeval{

long tv_sec; //seconds

long tv_usec; //microseconds

};

这个参数有三种可能：

（1）永远等待下去：仅在有一个描述字准备好I/O时才返回。为此，把该参数设置为空指针NULL。

（2）等待一段固定时间：在有一个描述字准备好I/O时返回，但是不超过由该参数所指向的timeval结构中指定的秒数和微秒数。

（3）根本不等待：检查描述字后立即返回，这称为轮询。为此，该参数必须指向一个timeval结构，而且其中的定时器值必须为0。

3、测试程序

　　写一个TCP回射程序，程序的功能是：客户端向服务器发送信息，服务器接收并原样发送给客户端，客户端显示出接收到的信息。

服务端程序如下所示：

1 #include <stdio.h>
2 #include <stdlib.h>
3 #include <string.h>
4 #include <errno.h>
5
6 #include <netinet/in.h>
7 #include <sys/socket.h>
8 #include <sys/select.h>
9 #include <unistd.h>
10 #include <sys/types.h>
11
12 #define IPADDRESS   "127.0.0.1"
13 #define PORT        8787
14 #define MAXLINE     1024
15 #define LISTENQ     5
16
17 //函数声明
18 //创建套接字并进行绑定
19 static int socket_bind(const char* ip,int port);
20 //IO多路复用select
21 static void do_select(int listenfd);
22 //处理多个连接
23 static void handle_connection(int *connfds,int num,fd_set *prset,fd_set *pallset);
24
25 int main(int argc,char *argv[])
26 {
27     int listenfd,connfd,sockfd;
28     struct sockaddr_in cliaddr;
29     socklen_t cliaddrlen;
30     listenfd = socket_bind(IPADDRESS,PORT);
31     listen(listenfd,LISTENQ);
32     do_select(listenfd);
33     return 0;
34 }
35
36 static int socket_bind(const char* ip,int port)
37 {
38     int listenfd;
39     struct sockaddr_in servaddr;
40     listenfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
41     if (listenfd == -1)
42     {
43         perror("socket error:");
44         exit(1);
45     }
46     bzero(&servaddr,sizeof(servaddr));
47     servaddr.sin_family = AF_INET;
48     inet_pton(AF_INET,ip,&servaddr.sin_addr);
49     servaddr.sin_port = htons(port);
50     if (bind(listenfd,(struct sockaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr)) == -1)
51     {
52         perror("bind error: ");
53         exit(1);
54     }
55     return listenfd;
56 }
57
58 static void do_select(int listenfd)
59 {
60     int connfd,sockfd;
61     struct sockaddr_in cliaddr;
62     socklen_t cliaddrlen;
63     fd_set rset,allset;
64     int maxfd,maxi;
65     int i;
66     int clientfds[FD_SETSIZE]; //保存客户连接描述符
67     int nready;
68     //初始化客户连接描述符
69     for (i = 0;i < FD_SETSIZE;i++)
70         clientfds[i] = -1;
71     maxi = -1;
72     FD_ZERO(&allset);
73     //添加监听描述符
74     FD_SET(listenfd,&allset);
75     maxfd = listenfd;
76     //循环处理
77     for ( ; ; )
78     {
79         rset = allset;
80         //获取可用描述符的个数
81         nready = select(maxfd+1,&rset,NULL,NULL,NULL);
82         if (nready == -1)
83         {
84             perror("select error:");
85           &

补充：综合编程 , 其他综合 ,