select()函数

原型：

#include<sys/time.h>
#include<unistd.h>
int select(int maxfd, fd_set *rdset, fd_set *wrest, fd_set *exset, struct timeval *timeout);

参数：

• maxfd：描述需要监视最大文件描述符+1
• rdset：监视的可读文件描述符的集合
• wrset：监视的可写文件描述符的集合
• exset：监视的异常文件描述符的集合
• struct timeval：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，返回0

返回值：

• 超时返回0
• 失败返回-1
• 成功返回大于0的整数，这个整数表示就绪描述符的数目

int FD_ZERO(fd_set *fdset)：将指定的文件描述符集情况，在对文件描述符集合进行设置之前，必须对其进行初始化。如果不请空，由于在系统分配内存后，通常不做清空处理，所以结果时不可知的。
int FD_SET(int fd, fd_set *fdset);    用于在文件描述符集合中添加一个新的文件描述符
int FD_CLR(int fd, fd_set *fdset); 用于在文件描述符集合中删除一个新的文件描述符
int FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset); 用于测试指定的文件描述符是否在该集合中。

注意:fd_set通常是一个整数数组，其中每个整数中的每一位对应一个描述符（矢量），例如，使用一个32位整数，那么该数组的第一个元素对应于描述符0~31，第二个元素对应于描述符32~63，一次类推。

select 系统调用用途在于在一段指定的时间内，监听用户感兴趣的文件描述符上可读可写和异常事件。

select使用范例：

当声明了一个文件描述符集之后，必须用FD_ZERo将所有位置置0，然后再将我们所感兴趣的描述符所对应的位置位：

1. fd_set rset;
2. int fd;
3. FD_ZERO(&rset);
4. FD_SET(fd,&rset);
5. FD_SET(stdin,&rset);

然后调用select函数，阻塞等待文件描述符事件的到来如果超过设定的事件，则不再等待，继续往下执行

select(fd+1,&rset,NULL,NULL,NULL);

select返回后，用FD_ISSET测试给定位是否置位。

if(FD_ISSET(fd, &rset))
{
…
    //do something
}

深入理解select模型：

理解selecr模型的关键是在于理解fd_set为了说明方便，取fd_set长度为1字节，fd_set的每一位bit可以对应一个文件描述符，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用位表示为 0000，0000
2. 若fd = 5，执行FD_SET(fd,&set);      后set变为0001，0000 （第5位置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上有事件发生，则select返回，此时set变为0000,0001。注意：没有事件发生的fd=5被清空。

select模型特点：

1. 可监控的文件描述符个数取决于sizeof(fd_set)的值。每个bit可以表示一个文件描述符。
2. 将fd加入到select监控集的同事，还要再使用一个数据结构array保存放到select监控集中的fd，一是用于在select返回后，array作为元数据和fd_set进行FD_ISSET判断。二是select返回后会把以前加入的但无事件发生的fd清空，则每次开始select前都要重新从array取得fd逐一加入人（FD_ZERO最先），扫描array的同时取得fd的最大值maxfd，用于select的第一个参数

可见select模型必须在select前循环加上fd，取maxfd，select 返回后在利用FD_ISSET判断是否有事件发生。

 

select优势：

用户可以在一个线程内同时处理多个socket的IO请求，在网络编程中，当涉及到多客户访问服务器的情况，除了使用fork多个进程来处理每个客户的连接，还可以使用select来处理。

select缺点：

select本质是通过设置或者检查存放fd标志位的数据结构来进行下一步处理，这样带来的缺点：

• l  单个进程可监视的fd数量被限制，即能监听端口的大小有限。一般来说这个数目和系统内存关系很大，具体数目可以cat /proc/sys/fs/file-max查看。
• l  对socket进行扫描时是线性扫描，即采用轮询的方法，效率较低，当套接字比较多的时候，每次select(0都要通过遍历FD_SETSIZE个socket来完成调度，不管哪个socket是活跃的，都需要遍历一遍。这就很浪费CPU事件，如果能给套接字注册某个回调函数，当他们活跃时，自动完成相关操作，这就避免了轮询，这正是epoll与kqueue做的
• l  需要维护一个用来存放大量fd的数据结构，这样会使得用户空间和内核空间在传递该结构体时赋值开销大。