我用select做多路复用踩到的坑

最新推荐文章于 2025-06-21 23:30:10 发布

从事IT多年却没有写blog的根爷

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文章标签： c select socket 多路复用踩坑

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/haust_wang/article/details/50995644

本文介绍了一个使用select函数处理大量socket连接时出现的问题。当socket连接数接近1500时，程序出现宕机现象，原因是select函数支持的最大文件描述符为1024，超过此值将导致读写越界。

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既然说是用select踩到的坑，那么就先直接贴一段使用select的代码上来瞅一下：

    bool SocketAction(int fd, const char* buf, size_t len, uint64_t milli_expire) {
        struct timeval tv;
        tv.tv_sec = milli_expire / 1000;
        tv.tv_usec = (milli_expire % 1000) * 1000;
        fd_set rd_set, wt_set;
        FD_ZERO(&rd_set);
        FD_ZERO(&wt_set);
        FD_SET(fd, &rd_set);
        FD_SET(fd, &wt_set);

        int ret = 0;
        while (true) {
            ret = select(fd+1, &rd_set, &wt_set, nullptr, &tv);
            if (ret < 0 && errno == EINTR) continue;
            break;
        }

        if(FD_ISSET(fd, &rd_set)) {
			char rd_buf[1024] = {0};
			ret = read(fd, rd_buf, sizeof(rd_buf));
			if(ret < 0)	return false;
			printf("%s\n", rd_buf);
		} else if(FD_ISSET(fd, &wt_set)) {
			ret = send(fd, buf, len, 0);
			if(ret < 0) return false;
		}

        return true;
    }

上面的代码着实很简单，只是针对某一个socket fd进行读写操作，从逻辑上来说应该是没有任何问题的。然而这个在实际的使用过程中确实会出现问题，我们程序中封装了socket的操作，如上代码的方式使用了select。在出现大量的socket连接时，会出现宕机现象，并且宕机生成的core文件的堆栈也莫名其妙的被破坏了。遇到这个情况时，我直接被震惊了，因为仔细检查了代码确实没有发现任何问题，为什么每次都是连接数达到快1500的时候就出现宕机呢？

刚开始以为是其他的逻辑出了问题，于是仔细检查了其他的逻辑确实也没有发现存在任何问题，并且从堆栈被破坏的情况上分析，也怀疑是某个使用中出现了数组越界访问引发的。但在整个逻辑中使用的都是stl里的容器，没有申请数组，出现读写越界着实无法理解。

此后只能怀疑底层封装的问题，在一步步尝试注释代码的过程中，发现select使用的地方出现了问题。那么问题究竟在哪里呢？

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

nfds is the highest-numbered file descriptor in any of the three sets, plus 1.

在select的使用manual中，select的定义和nfds的说明如上所示，也只是说明了select的nfds是最大的文件描述符+1，在实际的使用过程中也确实有这么使用，好像也确实没有问题。然而，不止这么简单，select的文件描述符的最大值实际是有一个潜在规则的，那就是select的最大文件描述符最大是1024，该值在centor os系统中，定义在文件/usr/include/sys/select.h文件中，如下：

78 /* Maximum number of file descriptors in `fd_set'. */
79 #define FD_SETSIZE __FD_SETSIZE

而__FD_SETSIZE则定义在：/usr/include/bits/typesizes.h 中，如下：

62 /* Number of descriptors that can fit in an `fd_set'. */
63 #define __FD_SETSIZE 1024

这下可以理解了吧，在socket大于1024时，文件描述符自然就大于1024，则在使用select时访问的大小就实际超越了系统中对于select的支持，因此出现读写越界，造成程序的宕机。

这次所踩的坑非常隐晦，但也说明了一个问题，在使用系统接口时需要慎重。虽然可能使用方法并没有错误，但也要在使用的时候多注意其“潜规则”。