linux select服务端

Linux中的select是一种I/O多路复用技术，它允许单个进程/线程处理多个I/O操作。以下是关于Linux select服务端的基础概念、优势、类型、应用场景以及可能遇到的问题和解决方案的详细解答：

基础概念

select系统调用允许程序监视多个文件描述符，等待其中任何一个变为可读、可写或有异常条件待处理。它是实现高性能网络服务器的关键技术之一。

优势

并发处理：单个进程/线程可以同时处理多个客户端请求。
资源效率：相比为每个连接创建一个线程或进程，使用select更加节省系统资源。
灵活性：可以动态地添加或删除被监视的文件描述符。

类型

I/O多路复用：如select、poll、epoll（Linux特有的更高效版本）。

应用场景

网络服务器：处理大量并发连接，如Web服务器、聊天服务器等。
实时系统：需要快速响应多个输入源的系统。

示例代码（Linux `select`服务端）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/select.h>

#define MAX_CLIENTS 10
#define BUFFER_SIZE 1024

int main() {
    int server_fd, new_socket;
    struct sockaddr_in address;
    int addrlen = sizeof(address);
    char buffer[BUFFER_SIZE] = {0};
    fd_set readfds;
    int max_sd, activity, valread, sd;

    // 创建socket
    if ((server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == 0) {
        perror("socket failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 绑定socket
    address.sin_family = AF_INET;
    address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    address.sin_port = htons(8080);
    if (bind(server_fd, (struct sockaddr *)&address, sizeof(address)) < 0) {
        perror("bind failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 监听连接
    if (listen(server_fd, MAX_CLIENTS) < 0) {
        perror("listen");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    while (1) {
        // 清空文件描述符集合
        FD_ZERO(&readfds);

        // 添加服务器描述符到集合
        FD_SET(server_fd, &readfds);
        max_sd = server_fd;

        // 添加客户端描述符到集合
        for (int i = 0; i < MAX_CLIENTS; i++) {
            sd = client_socket[i];
            if (sd > 0) {
                FD_SET(sd, &readfds);
            }
            if (sd > max_sd) {
                max_sd = sd;
            }
        }

        // 等待活动描述符
        activity = select(max_sd + 1, &readfds, NULL, NULL, NULL);
        if ((activity < 0) && (errno != EINTR)) {
            perror("select error");
        }

        // 处理新的连接
        if (FD_ISSET(server_fd, &readfds)) {
            if ((new_socket = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&address, (socklen_t*)&addrlen)) < 0) {
                perror("accept");
                exit(EXIT_FAILURE);
            }
            printf("New connection, socket fd is %d, ip is : %s, port : %d\n", new_socket, inet_ntoa(address.sin_addr), ntohs(address.sin_port));
            // 添加新连接到客户端数组
            for (int i = 0; i < MAX_CLIENTS; i++) {
                if (client_socket[i] == 0) {
                    client_socket[i] = new_socket;
                    break;
                }
            }
        }

        // 处理客户端数据
        for (int i = 0; i < MAX_CLIENTS; i++) {
            sd = client_socket[i];
            if (FD_ISSET(sd, &readfds)) {
                if ((valread = read(sd, buffer, BUFFER_SIZE)) == 0) {
                    // 客户端断开连接
                    getpeername(sd, (struct sockaddr*)&address, (socklen_t*)&addrlen);
                    printf("Host disconnected, ip %s, port %d\n", inet_ntoa(address.sin_addr), ntohs(address.sin_port));
                    close(sd);
                    client_socket[i] = 0;
                } else {
                    // 处理数据
                    buffer[valread] = '\0';
                    send(sd, buffer, strlen(buffer), 0);
                }
            }
        }
    }

    return 0;
}