C语言，select函数的使用方法以及为何使用

为什么使用select函数以及如何使用select函数

为何使用select函数

多进程服务器端的缺点和解决方法

为了构建并发服务器，只要有客户端连接请求就会创建进程。这的确是实际操作中采用的一种方案，但并非十全十美，因为创建进程时需要付出极大代价，这需要大量的运算和内存空间，由于每个进程都具有独立的内存空间，所以相互间的数据交换也要求采用相对复杂的方法（IPC属于相对复杂的通信方法）。
那有何解决方案呢？能否在不创建进程的同时向多个客户端提供服务？ 答案是肯定能，I/O复用就是解决方法之一（还可以通过线程池解决，之后会讲解线程池）

如何使用select函数

运用select函数是最具代表性的实现复用服务器端的方法，而且他具有很好的移植性（Linux与Windows之间有同名函数），接下来以Linux为例。

select函数具体参数以及返回值

#incldue <sys/select.h>
#include <sys/time.h>
int select (int maxfd,fd_set* readset,fd_set* writeset,fd_set*exceptset,const struct timeval* timeout);

maxfd：监视对象文件描述符数量（一般是最大的文件描述符值加1）
readset：将所有关注“是否存在待读取数据”的文件描述符注册到fd_set型变量，并传递其地址值。
wirteset：将所有关注“是否可传输无阻塞数据”的文件描述符注册到fd_set型变量，并传递其地址值。
exceptset：将所有关注“是否发生异常”的文件描述符注册到fd_set型变量，并传递其地址值。
timeout：调用select函数后，为防止无线阻塞的状态，传递超时（time-out）信息。
返回值：错误返回-1，超时返回0。因发生关注的时间返回时，返回大于0的值，该值是发生时间的文件描述符数。

设置文件表描述符

利用select函数可以同时监视多个文件描述符。当然，监视文件描述符可以视为监视套接字。此时首先需要将要坚实的文件描述符集中到一起。集中时也要按照监视项（接收、传输、异常）进行区分，即按照上述3中监视项分成3类。
对fd_set变量中注册或更改值的操作都有下列宏完成。
1、FD_ZERO(fd_set* fdset)：将fd_set变量的所有位初始化位0。
2、FD_SET(int fd,fd_set* fdset)：在参数fdset指向的变量中注册文件描述符fd的信息。
3、FD_CLR(int fd,fd_set* fdset)：从参数fdset指向的变量中清除文件描述符fd的信息。
4、FD_ISSET(int fd,fd_set* fdset)：若参数fdset指向的变量中包含文件描述符fd的信息。则返回“真”。（用于验证select函数的调用结果）

操作	fd0	fd1	fd2
初始值	0	1	0
FD_ZERO(&set)	0	0	0
FD_SET(1,&set)	0	1	0
FD_SET(2,&set)	0	1	1
FD_CLR(2,&set)	0	1	0

调用select函数后查看结构

若select函数的返回值如果是大于0的整数，说明相应数量的文件描述符发生变化。
Example：
调用select函数前

fd0	fd1	fd2
0	1	1

调用select函数后（fd1变化后）

fd0	fd1	fd2
0	1	0

由上面两张表格可知，select函数调用完成后，向其传递的fd_set变量中将发生变化。原来为1的所有位均变为0，但发生变化的文件描述符对应为除外。因此，可以认为值仍为1的位置上的文件描述符发生了变化

select函数调用示例

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/select.h>
#define BUF_SIZE 30

int main(int argc,char* argv[])
{
	fd_set reads,temps;
	int result,str_len;
	char buf[BUF_SIZE];
	struct timeval timeout;
	/* 看似复杂，实则简单。首先初始化fd_set变量，然后将文件描述符0对应的位设置为1。
	换言之，需要见识标准输入的变化*/
	FD_ZERO(&reads);
	FD_SET(0,&reads);

	while(1)
	{
		/* 将准备好的fd_set变量reads的内容复制到temps变量，因为之前讲过，调用select函数后，
		出发生变化的文件描述符对应位外，剩下的所有位将初始化为0。因此，为了记住初始值，
		必须经过这种复制过程。这是使用select函数的通用方法。*/
		temps = reads;
		/* 将初始化timeval结构体的代码插入循环后，每次调用selece函数前都会初始化新值*/
		timeout.tv_sec = 5;
		timeout.tv_usec = 0;
		// 调用select函数。如果有控制台输入数据，则返回大于0的整数；如果没有输入数据而引
		发超时，则返回0。
		result = select(1,&temps,0,0,&timeout);
		if(-1 == result)
		{
			puts("select() error!");
			break;
		}
		else if(0 == result)
		{
			puts("Time-out!");
		}
		else
		{
			/* select函数返回大于0的值时运行的区域。炎症发生变化的文件描述符是否为标准输入。
			若是，则从标准输入读取数据并发控制台输出。*/
			if(FD_SET(0,&temps))
			{
				str_len = read(0,buf,BUF_SIZE);
				buf[str_len] = 0;
				printf("message from console:%s",buf);
			}
		}
	}
	return 0;
}

总结

本文旨在用通俗易懂的方式来帮助初学者了解select，如有任何疑问或是错误，欢迎评论。