I/O复用

一、I/O复用概述

I/O复用概念：

解决进程或线程阻塞到某个 I/O 系统调用而出现的技术，使进程不阻塞于某个特定的 I/O 系统调

I/O复用使用的场合：

1.当客户处理多个描述符（通常是交互式输入、网络套接字）时，必须使用I/O复用。

2.tcp服务器既要处理监听套接字，又要处理已连接套接字，一般要使用I/O复用。

3.如果一个服务器既要处理tcp又要处理udp，一般要使用I/O复用。

4.如果一个服务器要处理多个服务或多个服务时，一般要使用I/O复用。

I/O复用常用函数：

select、poll

二、select()函数

select函数介绍：

int select(int maxfd, fd_set *readset, fd_set *writeset, fd_set *exceptset, const struct timeval *timeout);

功能：轮询扫描多个描述符中的任一描述符是否发生响应，或经过一段时间后唤醒

参数：

参数	名称	说明
maxfd	指定要检测的描述符的范围	所检测描述符最大值+1
readset	可读描述符集	监测该集合中的任意描述符是否有数据可读
writeset	可写描述符集	监测该集合中的任意描述符是否有数据可写
exceptset	异常描述符集	监测该集合中的任意描述符是否发生异常
timeout	超时时间	超过规定时间后唤醒

返回值：

0：超时

-1：出错

>0：准备好的文件描述符数量

头文件：

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

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

超时时间：

//该结构体表示等待超时的时间
struct timeval{
    long tv_sec;//秒
    long tv_usec;//微秒
};

//比如等待10.2秒
struct timeval timeout;
timeoout.tv_sec = 10;
timeoout.tv_usec = 200000;

//将select函数的timeout参数设置为NULL则永远等待

//该结构体表示等待超时的时间
struct timeval{
	long tv_sec;//秒
	long tv_usec;//微秒
};

//比如等待10.2秒
struct timeval timeout;
timeoout.tv_sec = 10;
timeoout.tv_usec = 200000;

//将select函数的timeout参数设置为NULL则永远等待

描述符集合的操作：

select()函数能对多个文件描述符进行监测，如果一个参数对应一个描述符，那么select函数的4个参数最多能监测4个文件描述，那他如何实现对多个文件描述符的监测的呢？

大家想一想文件描述符基本具有3种特性（读、写、异常），如果我们统一将监测可读的描述符放入可读集合（readset），监测可写的描述符放入可写集合（writeset），监测异常的描述符放入异常集合（exceptset）。然后将这3个集合传给select函数，是不是就可监测多个描述符呢.

如何将某个描述符加入到特定的集合中呢？这时就需要了解下面的集合操作函数

/初始化描述符集
void FD_ZERO(fd_set *fdset);

//将一个描述符添加到描述符集
void FD_SET(int fd, fd_set *fdset);

//将一个描述符从描述符集中删除
void FD_CLR(int fd, fd_set *fdset);

//检测指定的描述符是否有事件发生
int FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset);

/初始化描述符集
void FD_ZERO(fd_set *fdset);

//将一个描述符添加到描述符集
void FD_SET(int fd, fd_set *fdset);

//将一个描述符从描述符集中删除
void FD_CLR(int fd, fd_set *fdset);

//检测指定的描述符是否有事件发生
int FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset);

select()函数整体使用框架：

例子：检测 0、4、5 描述符是否准备好读

while(1)
{
    fd_set rset;//创建一个描述符集rset
    FD_ZERO(&rset);//对描述符集rset清零
    FD_SET(0, &rset);//将描述符0加入到描述符集rset中
    FD_SET(4, &rset);//将描述符4加入到描述符集rset中
    FD_SET(5, &rset);//将描述符5加入到描述符集rset中

    if(select(5+1, &rset, NULL, NULL, NULL) > 0)
    {
        if(FD_ISSET(0, &rset))
        {
            //描述符0可读及相应的处理代码
        }

        if(FD_ISSET(4, &rset))
        {
            //描述符4可读及相应的处理代码
        }
        if(FD_ISSET(5, &rset))
        {
            //描述符5可读及相应的处理代码
        }
    }
}

while(1)
{
	fd_set rset;//创建一个描述符集rset
	FD_ZERO(&rset);//对描述符集rset清零
	FD_SET(0, &rset);//将描述符0加入到描述符集rset中
	FD_SET(4, &rset);//将描述符4加入到描述符集rset中
	FD_SET(5, &rset);//将描述符5加入到描述符集rset中
	
	if(select(5+1, &rset, NULL, NULL, NULL) > 0)
	{
		if(FD_ISSET(0, &rset))
		{
			//描述符0可读及相应的处理代码
		}
		
		if(FD_ISSET(4, &rset))
		{
			//描述符4可读及相应的处理代码
		}
		if(FD_ISSET(5, &rset))
		{
			//描述符5可读及相应的处理代码
		}
	}
}