linux的select用法

select 是 Linux 系统中的一个 I/O 多路复用函数，它允许单个进程/线程处理多个 I/O 操作。它主要用于网络编程，以实现高效的服务器和客户端通信。

基础概念

select 函数监视多个文件描述符（例如套接字），等待其中任意一个变为可读、可写或有异常条件待处理。

语法

int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);

nfds: 文件描述符集合中最大描述符加 1。
readfds: 监听可读事件的文件描述符集合。
writefds: 监听可写事件的文件描述符集合。
exceptfds: 监听异常事件的文件描述符集合。
timeout: 设置超时时间。

优势

并发处理：允许单个进程处理多个任务，提高资源利用率。
灵活性：可以同时监视读、写和异常事件。
跨平台：广泛支持于多种 Unix-like 系统。

类型

I/O 多路复用：同时监视多个文件描述符的状态变化。
非阻塞 I/O：配合 select 可以实现非阻塞的读写操作。

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

以下是一个简单的 select 使用示例，创建一个监听套接字并接受客户端连接：

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

int main() {
    int server_fd, new_socket;
    struct sockaddr_in address;
    int addrlen = sizeof(address);
    char buffer[1024] = {0};
    fd_set readfds;

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

    // 绑定和监听
    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);
    }
    if (listen(server_fd, 3) < 0) {
        perror("listen");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    while (1) {
        // 清空文件描述符集合
        FD_ZERO(&readfds);
        // 添加监听套接字到集合
        FD_SET(server_fd, &readfds);
        // 设置超时时间
        struct timeval timeout;
        timeout.tv_sec = 5;
        timeout.tv_usec = 0;

        // 使用 select 监听
        int activity = select(server_fd + 1, &readfds, NULL, NULL, &timeout);
        if ((activity < 0) && (errno != EINTR)) {
            perror("select error");
        }

        // 检查是否有新的连接
        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));
            // 处理客户端请求...
        }
    }

    return 0;
}