Select技术

Select是一种多路复用IO输入输出模式，在linux的输入输出编程中也可以用到Select技术，通过Select的轮询机制，发现可用、可读或可写的接口，套接字也是一种输入输出机制，所以也可以使用Select方式进行高性能的网络程序设计。

Select技术简介

Select（）函数是一种重要的socket编程机制，与传统的编程方法不同，它是用在非阻塞方式的网络应用程序中，顾名思义，非阻塞方式是函数调用时不阻塞，不管函数执行成功与否，都会立即返回，应用这种编程模式，无疑程序的执行效率得到了提升，但也会带来另外一个令人头疼的问题，返回的结果往往都是错误的类型码，为了解决这个问题，就提出了Select机制。

Select是基于轮询的原理，即对一个socket集合进行主动轮询监测，若发现当前哪些套接字可写或可读，就会主动进行标记，开发人员通过读取这些标记符，即可进行IO的管理。

相关函数：

int select(int nfds, fd_set FAR *readfds, fd_sett FAR *writefds, fd_sett FAR * exceptfds, struct timeval FAR *timeout);
FD_ZERO(fd_set *fdset);  fd_set
FD_SET(int fd, fd_set *fdset);
FD_CLR(int fd, fd_set *fdset);
FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset);

Select 编程流程

  置文件描述符集合为空，即先初始化

  顺次添加待监测的套接字，并计数个数

  调用select（）函数，同时设置相关参数

 依次判断每个套接字是否被置位，若被置位则进行相应的操作

 

Select在Socket编程中还是比较重要的，可是对于初学Socket的人来说都不太爱用Select写程序，他们只是习惯写诸如connect、accept、recv或recvfrom这样的阻塞程序（所谓阻塞方式block，顾名思义，就是进程或是线程执行到这些函数时必须等

待某个事件的发生，如果事件没有发生，进程或线程就被阻塞，函数不能立即返回）。

可是使用Select就可以完成非阻塞（所谓非阻塞方式non-block，就是进程或线程执行此函数时不必非要等待事件的发生，一旦执行肯定返回，以返回值的不同来反映函数的执行情况，如果事件发生则与阻塞方式相 同，若事件没有发生则返回一个代码来告知事件未发生，而进程或线程继续执行，所以效率较高）方式工作的程序，它能够监视我们需要监视的文件描述符的变化情 况——读写或是异常。

下面详细介绍一下！

Select的函数格式(我所说的是Unix系统下的伯克利socket编程，和windows下的有区别，一会儿说明)：

int select(int maxfdp,fd_set*readfds,fd_set *writefds,fd_set *errorfds,struct timeval *timeout);

先说明两个结构体：

第一，struct fd_set可以理解为一个集合，这个集合中存放的是文件描述符(filedescriptor)，即文件句柄，这可以是我们所说的普通意义的文件，当然 Unix下任何设备、管道、FIFO等都是文件形式，全部包括在内，所以毫无疑问一个socket就是一个文件，socket句柄就是一个文件描述符。

fd_set集合可以通过一些宏由人为来操作，比如

清空集合FD_ZERO(fd_set*)；

将一个给定的文件描述符加入集合之中FD_SET(int ,fd_set*)；

将一个给定的文件描述符从集合中删除FD_CLR(int,fd_set*)；

检查集合中指定的文件描述符是否可以读写FD_ISSET(int ,fd_set* )。一会儿举例说明。

第二，structtimeval是一个大家常用的结构，用来代表时间值，有两个成员，一个是秒数，另一个是毫秒数。

具体解释select的参数：

int maxfdp是一个整数值，是指集合中所有文件描述符的范围，即所有文件描述符的最大值加1，不能错！在Windows中这个参数的值无所谓，可以设置不正确。

fd_set*readfds是指向fd_set结构的指针，这个集合中应该包括文件描述符，我们是要监视这些文件描述符的读变化的，即我们关心是否可以 从这些文件中读取数据了，如果这个集合中有一个文件可读，select就会返回一个大于0的值，表示有文件可读，如果没有可读的文件，则根据timeout参数再判断是否超时，若超出timeout的时间，select返回0，若发生错误返回负值。可以传入NULL值，表示不关心任何文件的读 变化。

fd_set*writefds是指向fd_set结构的指针，这个集合中应该包括文件描述符，我们是要监视这些文件描述符的写变化的，即我们关心是否可 以向这些文件中写入数据了，如果这个集合中有一个文件可写，select就会返回一个大于0的值，表示有文件可写，如果没有可写的文件，则根据timeout参数再判断是否超时，若超出timeout的时间，select返回0，若发生错误返回负值。可以传入NULL值，表示不关心任何文件的写 变化。

fd_set *errorfds同上面两个参数的意图，用来监视文件错误异常。

struct timeval *timeout是select的超时时间，这个参数至关重要，它可以使select处于三种状态，第一，若将NULL以形参传入，即不传入时间结构，就 是将select置于阻塞状态，一定等到监视文件描述符集合中某个文件描述符发生变化为止；第二，若将时间值设为0秒0毫秒，就变成一个纯粹的非阻塞函 数，不管文件描述符是否有变化，都立刻返回继续执行，文件无变化返回0，有变化返回一个正值；第三，timeout的值大于0，这就是等待的超时时间，即 select在timeout时间内阻塞，超时时间之内有事件到来就返回了，否则在超时后不管怎样一定返回，返回值同上述。

返回值：

负值：select错误 正值：某些文件可读写或出错 0：等待超时，没有可读写或错误的文件

在有了select后可以写出像样的网络程序来！举个简单的例子，就是从网络上接受数据写入一个文件中。

例子

main() 
{ 
int sock; 
FILE *fp; 
struct fd_set fds; 
struct timeval timeout={3,0}; //select等待3秒，3秒轮询，要非阻塞就置0 
char buffer[256]={0}; //256字节的接收缓冲区 
/* 假定已经建立UDP连接，具体过程不写，简单，当然TCP也同理，主机ip和port都已经给定，要写的文件已经打开 
sock=socket(...); 
bind(...); 
fp=fopen(...); */ 
while(1) 
{ 
FD_ZERO(&fds); //每次循环都要清空集合，否则不能检测描述符变化
FD_SET(sock,&fds); //添加描述符 
FD_SET(fp,&fds); //同上
maxfdp=sock>fp?sock+1:fp+1; //描述符最大值加1
switch(select(maxfdp,&fds,&fds,NULL,&timeout)) //select使用 
{ 
case -1: exit(-1);break; //select错误，退出程序 
case 0:break; //再次轮询
default: 
if(FD_ISSET(sock,&fds)) //测试sock是否可读，即是否网络上有数据
{ 
recvfrom(sock,buffer,256,.....);//接受网络数据 
if(FD_ISSET(fp,&fds)) //测试文件是否可写 
fwrite(fp,buffer...);//写入文件 
buffer清空; 
}// end if break; 
}// end switch 
}//end while 
}//end main