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selectI实现I/O复用-创新互联

系统提供select函数来实现多路复用输入/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。

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select:该函数允许进程指示内核等待多个事件中的任何一个发生，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它。

selectI实现I/O复用

参数含义：

timeout:它告知内核等待所制定描述符中的任何一个就绪可在多长时间，其timeval结构用于指定这段时间的秒数和微妙数。

struct timeval

{

    long tv_sec;//seconds

    long tv_usec;//microseconds

}

有三种情况：

  1. 永远等待下去：仅在有一个描述符准备好I/O时才返回，为此，我们把该参数设为NULL.

  2. 等待固定时间：在有一个描述符准备好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妙数。

  3. 根本不等待：检查描述符后立即返回，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；

前两种情形的等待通常会被进程在等待期间捕获的信号中断，并从信号处理函数返回。

注：有的Linux会在select函数返回时修改timeval结构，从移植性考虑，我们应假设timeval结构在函数返回时未定义，因而每次调用select前都得对它进行初始化。
中间的三个参数readset,writeset和exceptset制定我们要内核测试读，写，异常条件的描述符。

异常原因：

  1.某个套接字的带外数据的到达

  2.某个已置为分组模式的伪终端存在可从其主端读取的控制状态信息

select使用描述符集，通常是一个×××数组，其中每个整数中每一位对应一个描述符

四个宏：selectI实现I/O复用

maxfd:待测试描述符个数：待测试描述符加1，描述符1，2...到maxfd-1均被测试。

中FD_SETSIZE常值是数据类型fd_set中描述符总数，其值通常是1024.

select函数修改三个描述符集，参数是值-结果参数，调用时，是关心描述符值。返回时，指示那些描述符已就绪。

描述符中任何与未就绪描述符对应的位返回时均被清为0，因此每次重调时，再次把所有描述符集中所关心的位置1.

返回值：大于0：所有描述符中已就绪的总位数。

    等于0：超时

    -1：出错

就绪条件：

selectI实现I/O复用

//监视输入输出

#include                                                        
#include
#include
#include
#include
#include
int main()
{
    int read_fd=0;
    int write_fd=1;
    fd_set reads;
    fd_set writes;
    FD_ZERO(&reads);
    FD_ZERO(&writes);
    struct timeval _timeout={5,0};
    int ret=-1;
    int max_fd=write_fd;
    char buf[1024];
    while(1)
    {
         FD_SET(read_fd,&reads);
         FD_SET(write_fd,&writes);
         _timeout.tv_sec=5;
         _timeout.tv_usec=0;
         ret=select(max_fd,&reads,&writes,NULL,&_timeout);
         switch(ret)
         {
             case -1://error
                perror("select");
                break;
             case 0://time out
                printf("time is out...\n");
                break;
             default://normal
                {
                    ssize_t _s;
                    if(FD_ISSET(read_fd,&reads))
                    {
                        _s=read(0,buf,sizeof(buf)-1);
                        buf[_s]='\0';
                        if(strncmp(buf,"quit",4)==0)
                        {
                            printf("quit\n");
                            return 1;
                        }
                        printf("echo: %s",buf);
                    }
                    if(FD_ISSET(write_fd,&writes))
                    {
                        strcpy(buf,"hello world");
                        printf("show: %s\n",buf);
                    }
                }
                break;
         }
     }
    return 0;

运行截图：

selectI实现I/O复用

实现TCP通信，处理任意个客户的单进程，而不是为每一个客户派生一个子进程。

  1. 创建监听套接字并初始化：调用socket,bind,listen,唯一描述符是监听描述符初始化数据结构。

  2. 阻塞于select:select等待某个事件发生或新客户连接的建立或是数据，FIN或RST的到达。

  3. accept新连接

     如果监听套接字变为可读，那么已建立一个新的连接，我们调用accept并更新相应数据结构。使用fds数组中第一个未用项记录这个已连接描述符。

  4. 检查现有连接

    对于每个现有客户连接，我们要测试其描述符是否在select返回描述符集中，如果是就从该客户读取一行文本，并回显，输出。如果该客户关闭了连接，那么read将返回0，更新数据结构。

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