一.概述：
系统提供select函数来实现I/O复用输入/输出模型。select系统调用是用来让我们的程序监视多个文件句柄的状态变化的。程序会停在select这里等待，直到被监视的文件句柄中有一个或多个发生生了状态改变。
二.select函数：
以下为man文本中的解释：
/* According to POSIX.1-2001 */ #include/* According to earlier standards */ #include #include #include int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout); void FD_CLR(int fd, fd_set *set); int FD_ISSET(int fd, fd_set *set); void FD_SET(int fd, fd_set *set); void FD_ZERO(fd_set *set);
nfds参数：需要监视的文件描述符集中最大的文件描述符 + 1；
readfds：输入/输出型参数，需要监视的可读文件描述符集合。
rwritefds：输入/输出型参数，需要监视的可写文件描述符集合。
exceptds：输入/输出型参数，需要监视的异常文件描述符集合。（一般为NULL）
timeout参数：输入/输出型参数，
NULL：则表示select()没有timeout，select将一直被阻塞，直到某个文件描述符上发生了事件。
0：仅检测描述符集合的状态，然后立即返回，并不等待外部事件的发生。特定的时间值：如果在指定的时间段里没有事件发生，select将超时返回。返回值：执行成功则返回文件描述符集状态已改变的个数：
如果文件描述符集中没有满足条件的，并且时间超出了timeout，则返回0；
出差返回-1，此时参数readfds，writefds，exceptfds和timeout的值变成不可预测。并置相应的错误码：
EBADF ：文件描述词为无效的或该文件已关闭
EINTR： 此调用被信号所中断EINVAL： 参数n 为负值。ENOMEM ：核心内存不足struct timeval：结构用于描述一段时间长度，如果在这个时间内，需要监视的描述符没有事件发生则函数返回，返回值为0。
struct timeval结构体：一个常用的结构，用来代表时间值，有两个成员，一个是秒数，另一个是毫秒数。
struct timeval { long tv_sec; //second long tv_usec; //microsecond }; 下面的宏提供了处理这三种描述符集的方式:
FD_CLR(inr fd,fd_set* set)：用来清除描述词组set中相关fd 的位FD_ISSET(int fd,fd_set *set)：用来测试描述词组set中相关fd 的位是否为真（也就是是否已经就绪）FD_SET(int fd,fd_set*set)：用来设置描述词组set中相关fd的位FD_ZERO(fd_set *set)：用来清除描述词组set的全部位三.fd_set理解：
理解select模型的关键在于理解fd_set，为说明方便，取fd_set长度为1字节，即fd_set中的每一bit可以对应一个文件描述符fd。则1字节长的fd_set最大可以对应8个fd。
(1)执行fd_set set； FD_ZERO(&set)，则set用位表示是0000,0000。(2)若fd=5，执行FD_SET(fd，&set)，后set变为0001,0000(第5位置为1)(3)若再加入fd=2，fd=1，则set变为0001,0011(4)执行select(6,&set,0,0,0)阻塞等待(5)若fd=1，fd=2上都发生可读事件，则select返回，此时set变为0000,0011。注意:没有事件发生的fd=5被清空PS：readfds，writefds，exceptfds，timeout都是输入/输出型参数，输入时，是你自己设置的值，输出时是改变后的值。
四.相关代码：
（1）.监控标准输入输出：
1 /**************************************** 2 > File Name:test.c 3 > Author:xiaoxiaohui 4 > mail:1924224891@qq.com 5 > Created Time:2016年05月23日 星期一 16时11分45秒 6 ****************************************/ 7 8 #include9 #include 10 #include 11 #include 12 #include 13 #include 14 15 const int LEN = 1024; 16 int fds[2]; //只监测标准输入与输出这两个文件描述符 17 int main() 18 { 19 20 int std_in = 0; 21 int std_out = 1; 22 int fds_max = 1; 23 fd_set reads, writes; 24 struct timeval timeout; 25 26 fds[0] = std_in; 27 fds[1] = std_out; 28 29 while(1) 30 { 31 FD_ZERO(&reads); 32 FD_ZERO(&writes); 33 FD_SET(std_in, &reads); //标准输入关注的是读事件 34 FD_SET(std_out, &writes); //标准输出关注的是写事件 35 timeout.tv_sec = 5; 36 timeout.tv_usec = 0; 37 switch( select(fds_max + 1, &reads, &writes, NULL, &timeout)) 38 { 39 case 0: 40 printf("select time out ......\n"); 41 break; 42 case -1: 43 perror("select"); 44 break; 45 default: 46 if(FD_ISSET(fds[0], &reads)) //可以从标准输入中读 47 { 48 char buf[LEN]; 49 memset(buf, '\0', LEN); 50 gets(buf); 51 printf("echo: %s\n", buf); 52 53 if(strncmp(buf, "quit", 4) == 0) 54 { 55 exit(0); 56 } 57 } 58 if(FD_ISSET(fds[1], &writes)) 59 { 60 char* buf = "write is ready.......\n"; 61 printf("%s", buf); 62 sleep(5); 63 } 64 break; 65 } 66 } 67 68 69 }
执行结果：
（2）.多路复用的TCP套接字编程：
server.c：
1 /**************************************** 2 > File Name:server.c 3 > Author:xiaoxiaohui 4 > mail:1924224891@qq.com 5 > Created Time:2016年05月23日 星期一 12时18分21秒 6 ****************************************/ 7 8 #include9 #include 10 #include 11 #include 12 #include 13 #include 14 #include 15 #include 16 #include 17 18 #define LEN 1024 19 const int PORT = 8080; 20 struct sockaddr_in client; 21 struct sockaddr_in local; 22 int listenSock; 23 int linkSock = -1; 24 int fds[64]; 25 int size_client = sizeof(client); 26 27 int ListenSock() 28 { 29 listenSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); 30 if(listenSock < 0) 31 { 32 perror("socket"); 33 exit(1); 34 } 35 36 local.sin_family = AF_INET; 37 local.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); 38 local.sin_port = htons(PORT); 39 40 if ( bind(listenSock, (struct sockaddr*)&local, sizeof(local)) < 0) 41 { 42 perror("bind"); 43 exit(2); 44 } 45 46 if( listen(listenSock, 5) < 0) 47 { 48 perror("listen"); 49 exit(3); 50 } 51 return listenSock; 52 } 53 54 int main() 55 { 56 listenSock = ListenSock(); //进入监听状态 57 58 char buf[LEN]; 59 memset(buf, '\0', LEN); 60 while(1) 61 { 62 fd_set reads, writes; 63 int fds_max; //fds中最大的一个文件描述符 64 65 int i = 0; 66 int fds_num = sizeof(fds)/sizeof(fds[0]); 67 for(; i < fds_num; i++) //初始化fds 68 { 69 fds[i] = -1; 70 } 71 72 fds[0] = listenSock; 73 fds_max = fds[0]; 74 struct timeval times; 75 76 while(1) 77 { 78 FD_ZERO(&reads); //每次循环都要初始化，因为reads与writes即是是输入型参数，也是输出型参数 79 FD_ZERO(&writes); 80 FD_SET(listenSock, &reads); //listenSock只关心读事件 81 times.tv_sec = 10; 82 times.tv_usec = 0; 83 struct timeval times; 84 for(i = 1; i < fds_num; i++ ) //在select之前把所有的文件描述符都设置读事件 85 { 86 if(fds[i] > 0) 87 { 88 FD_SET(fds[i], &reads); //所有的socket都要关心读事件 89 90 if(fds[i] > fds_max) 91 { 92 fds_max = fds[i]; 93 } 94 } 95 } 96 97 switch( select(fds_max + 1, &reads, &writes, NULL, ×)) //select函数返回已就绪的文件描述符的个数 98 { 99 case 0:100 printf("time out....!\n");101 break;102 case -1:103 perror("select");104 break;105 default:106 for(i = 0; i < fds_num; i++)107 {108 if(fds[i] == listenSock && FD_ISSET(fds[i], &reads)) //如果为listenSock并且已经就绪 则可以accept客户端了 109 {110 linkSock = accept(listenSock, (struct sockaddr*)&client, &size_client);111 if(linkSock < 0)112 {113 perror("accept");114 continue;115 }116 117 printf("a new connect is create...... the fds is %d\n", linkSock);118 for(i = 0; i < fds_max; i++) //把新创建的文件描述符放到fds中119 {120 if(fds[i] < 0)121 {122 fds[i] = linkSock; 123 FD_SET(linkSock, &writes); //设置进写事件队列中124 break;125 }126 }127 128 if(i == fds_max - 1)129 {130 printf("文件描述符集已满，请关闭一些链接，以保证系统能正常工作！\n");131 }132 }133 else if(fds[i] > 0 && FD_ISSET(fds[i], &reads)) //服务器可以读取客户端发过来的信息了134 {135 memset(buf, '\0', LEN);136 int ret = read(fds[i], buf, LEN);137 if(ret < 0) //读取错误，直接跳到下一个文件描述符138 {139 perror("read");140 continue;141 }142 else if(ret == 0) //客户端关闭 直接跳到下一个文件描述符143 {144 printf("client is closed!\n");145 continue;146 }147 else //读取成功148 {149 buf[ret] = '\0';150 printf("client# %s\n", buf);151 }152 153 if( write(fds[i], buf, strlen(buf)) < 0) //回显给客户端154 {155 perror("write");156 continue;157 }158 }167 }168 169 break;170 }171 }172 }173 }
client.c：
1 /**************************************** 2 > File Name:client.c 3 > Author:xiaoxiaohui 4 > mail:1924224891@qq.com 5 > Created Time:2016年05月23日 星期一 12时30分01秒 6 ****************************************/ 7 8 #include9 #include 10 #include 11 #include 12 #include 13 #include 14 #include 15 #include 16 #include 17 18 #define LEN 1024 19 const int PORT = 8080; 20 const char* IP = "127.0.0.1"; 21 struct sockaddr_in server; 22 int clientSock; 23 char buf[LEN]; 24 25 int main() 26 { 27 clientSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); 28 if(clientSock < 0) 29 { 30 perror("socket"); 31 exit(1); 32 } 33 34 server.sin_family = AF_INET; 35 server.sin_addr.s_addr = inet_addr(IP); 36 server.sin_port = htons(PORT); 37 38 if ( connect(clientSock, (struct sockaddr*)&server, sizeof(server)) < 0) 39 { 40 perror("connect"); 41 exit(2); 42 } 43 44 while(1) 45 { 46 memset(buf, '\0', LEN); 47 printf("please input: "); 48 gets(buf); 49 write(clientSock, buf, strlen(buf)); 50 51 memset(buf, '\0', LEN); 52 int ret = read(clientSock, buf, LEN); 53 buf[ret] = '\0'; 54 printf("echo: %s\n", buf); 55 } 56 57 return 0; 58 }
Makefile:
1 .PHONY:all 2 all:server client 3 4 server:server.c 5 gcc -o $@ $^ -g 6 client:client.c 7 gcc -o $@ $^ -g 8 9 .PHONY:clean 10 clean: 11 rm -f server client
执行结果：
五.总结：
select用于I/O复用，通过监听文件描述符的状态，当与文件描述符相关的资源准备就绪就返回，从而提高性能。
reads，writes， timeout都是输入/输出型参数，所以要在while循环内设置它们的状态。