select函数缺陷分析

最新推荐文章于 2024-06-30 22:08:57 发布

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本文探讨了select函数在处理文件描述符时的不足之处，包括每次调用需重新设置fd_set，频繁的用户态与内核态切换导致效率低下，以及在大量连接下的低效和有限的文件描述符支持。此外，还提到了当文件描述符数量较大时可能引发的数据溢出问题。

与poll和epoll不同，select函数是事件为单位组织文件描述符，监视的行为较为单一。

函数原型:

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

1、每次调用都需要重新设置fd_set

select中布置监视任务的位置和返回监视的结果位置存放在同一空间，一旦监视行为发生，函数返回，其它集合会被清空。
2、频繁的从用户态切换内核态进行拷贝，效率不高。
3、底层采用轮询机制，大量连接下效率很低。
4、select 支持监听的fd有限。

能监视文件描述符个数为int型，当所支持的文件描述符个数足够大时，数据会溢出。

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WEB攻防-PHP特性-函数缺陷对比

weixin_45534587的博客

04-26

1088

这通常用于处理以特定前缀开头的数字字符串，如十六进制（以 "0x" 或 "0X" 开头）或八进制（以 "0" 开头），如果字符串不符合这些模式，它会被尝试解析为十进制数。注意：如果字符串不是一个有效的八进制或十六进制数（即，如果它包含除了 0-7 之外的字符对于八进制，或者除了 0-9 和 a-f（不区分大小写）之外的字符对于十六进制），那么。运算符比较两个字符串时，如果字符串以“0e”开头，后面跟着一系列数字，PHP 会将这些字符串解释为科学记数法表示的浮点数，并进行数值比较而不是字符串比较。

[红日安全]代码审计Day1 - in_array函数缺陷

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03-09

532

本文由红日安全成员：七月火编写，如有不当，还望斧正。前言大家好，我们是红日安全-代码审计小组。最近我们小组正在做一个PHP代码审计的项目，供大家学习交流，我们给这个项目起了一个名字叫 PHP-Audit-Labs 。现在大家所看到的系列文章，属于项目第一阶段的内容，本阶段的内容题目均来自 PHP SECURITY CALENDAR 2017 。对于每一道题目，我们均给出对应的分析，并结...

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select 的缺点

qq_43403759的博客

10-10

794

1.select 支持的文件描述符数量太少了（比如说可以监视的socket），默认是1024，虽然可以调整，但是描述符数量越大，效率越低，调整的意义不大。 2.每次调用select ，都要产生拷贝。需要把fdset 从用户态拷贝到内核，需要将fdset备份。每次调用select函数都要将socket集合备份。当次数很大时，就产生了大量的拷贝，大量的开销。同时在线的大量客户端有事件发生的可能很少，但是每次有事件发生都要遍历fdset。当监视的描述符数量增加时，其效率就会线性下降。 ...

【网络编程】关于select的缺点和局限性

weixin_63411324的博客

03-24

475

select 是一个事件驱动的机制，但它只能监视读、写和错误三种类型的事件。对于其他类型的事件（如新连接的到来），select 是无法处理的。，这可能会导致性能问题，特别是当需要监视大量的文件描述符时。select 使用 fd_set 数据结构来存储文件描述符，这个数据结构的大小是固定的。select 通常与阻塞 I/O 一起使用，如果需要使用非阻塞 I/O，你可能需要额外的代码来处理。当需要监视的文件描述符数量增加时，select 的性能可能会下降，因为。对于某些应用，这可能不够精确。

select函数使用时应注意的问题

KAZAN的博客

09-13

2948

问题一：fd_set和timeval的重置。 select函数的使用一般分为以下几步 1、FD_ZERO(fd_set*); 2、FD_SET(int fd,fd_set*); 3、int select(int n, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout); 4、FD_I

select的使用及缺陷

烟花易冷

07-21

4249

使用select多路复用模型，可以显著提高服务器的处理能力。 select可以指定关心的描述符集以及关心这些描述符事件（可读、可写、异常），愿意等多久。 select函数的原型 /* According to POSIX.1-2001 */ #include /* According to earlier standar

高并发网络编程之epoll详解

freedom8531的专栏

09-11

4970

http://www.cricode.com/3499.html

C select函数发的数据和收的数据一样

最新发布

04-12

好的，用户的问题是关于C语言中select函数发送和接收数据一致性的原因和解决方法。我需要仔细分析这个问题，结合提供的引用资料，给出准确的回答。首先，用户提到的数据一致性问题可能出现在网络编程中，使用...

Linux下I/O多路复用(select、poll、epoll)，含函数解析及注意要点，干货满满！！

C__YUE的博客

03-24

1582

liunx下基于c/c++的网络编程中的I/O多路复用（select、poll、epoll）介绍。 select是 Linux 原生的、可跨平台的多路复用技术 poll在 Linux 系统中常被用于高并发网络服务器编程 epoll是一种优于poll的 I/O 多路复用机制，在 Linux 系统中常被用于高并发网络服务器编程；epoll 使用eopll_event 通过epoll_create、epoll_ctl 和 epoll_wait 这三个系统调用来实现事件多路转接。 #多路复用#多路复用#多路复用

基于epoll与select的性能分析火焰图对比

通过分析这些SVG格式的火焰图文件（如`fastq-test-4.epoll-...svg`、`redis-benchmark.svg`等），可以精确识别热点函数、系统调用开销以及上下文切换频率，进而评估`select`与`epoll`在高并发连接下的效率差异。...

Linux 中系统调用 select，poll，epoll 优缺点总结

m0_47696151的博客

07-18

463

select 示例函数原型 typedef struct { unsigned long fds_bits [__FDSET_LONGS]; } fd_set; int select(int ndfs, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptefds, struct timeval *timeout); 使用示例： fd_set readfds，allfds; FD_ZERO(&allfds); FD_SET(1, &all

关于的select问题

苏盟答腊

07-15

522

关于ARM-DSP 中使用的select问题调用流程 1. 用户态调用select 2. 内核态do_select第一次调用poll函数即（dsp_poll）将dsp_waitq 加入等待队列，然后dsp_poll返回0； 3. do_select 判断poll函数返回值为0（即该描述符不可读写），则调用poll_schedule_timeout 进入阻塞，只有超时，或者等待队列被

Linux epoll服务器、epoll、poll、select优缺点

Dakuan_chen的博客

06-29

576

epoll、poll和select优缺点select优点（1）select()的可移植性更好，在某些Unix系统上不支持poll() （2）select() 对于超时值提供了更好的精度：微秒，而poll是毫秒缺点（1）每次调用select，都需要把fd集合从用户态拷贝到内核态，这个开销在fd很多时会很大（2）同时每次调用select都需要在内核遍历传递进来的所有fd，这个开销在fd很多时也

Linux多路复用(select,poll,epoll)的优缺点

明天你好

01-04

1398

Linux中高级IO多路转接中select、poll和epoll的优缺点，这里主要谈select和poll的缺点以及epoll的优点。一、select的缺点： 1、编写难度大 2、同时处理的文件描述符是有上限的（1024 ） 3、每次需要重新设定fd集合 4、性能会随用户的增多而效率降低 5、输入输出参数在一起 select目前几乎在所有的平台上支持，其良好跨平台支持也是它的一个优...

【Linux】IO多路复用——select，poll，epoll的概念和使用，三种模型的特点和优缺点，epoll的工作模式

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06-30

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Linux多路复用、select、select的概念、select的函数使用、select的优缺点、poll、poll的概念、poll的函数使用、poll的优缺点、epoll、epoll的概念、epoll的函数使用、epoll的优点、epoll工作模式

网络编程(3)学习多路复用(I/O)函数select

拙言的专栏

02-14

2653

在看I/O复用时看到了select()函数，说它可以让程序同时监视多个文件句柄的状态变化的。程序会停在select这里等待，直到被监视的文件句柄有某一个或多个发生了状态改变。光这一句话发现这东东不太好理解，只好做了两个例子来帮助理解这个。先从函数原型及参数等入手： int select(nfds, readfds, writefds, exceptfds, timeout)

select函数使用注意

bytxl的专栏

04-13

805

今天调了一个双机（主备机）的通信与切换bug，发现一个问题：

476-select,poll,epoll对比总结

LINZEYU666的博客

08-25

449

select和poll的缺点 select的缺点： 1、单个进程能够监视的文件描述符的数量存在最大限制，通常是1024，当然可以更改数量，但由于select采用轮询的方式扫描文件描述符，文件描述符数量越多，性能越差；(在linux内核头文件中，有这样的定义：#define __FD_SETSIZE 1024 2、内核 / 用户空间内存拷贝问题，select需要复制大量的句柄数据结构（文件描述符），产生巨大的开销 3、select返回的是含有整个句柄的数组，应用程序需要遍历整个数组才能发现哪些句柄发生了事件

linux select函数陷阱

Kernel_Heart的博客

10-26

542

代码样例一（正确用法）： while (true) { FD_ZERO(&readfds); FD_SET(socket_fd, &readfds); time_wait.tv_sec = 0; time_wait.tv_usec = 500000; ret = select(socket_fd+1, &readfds, NULL, NULL, &time_wait); if ((ret <= 0) || (!F..

select函数的功能详解

02-27

<think>嗯，用户问的是select函数的功能详解。首先，我需要回忆一下select函数的基本概念和用途。记得select是用于I/O多路复用的，允许程序同时监控多个文件描述符的状态，比如可读、可写或异常。那用户可能是想了解它在网络编程中的应用，或者如何高效处理多个连接。接下来，要确定用户的知识背景。如果用户是刚开始学习网络编程，可能需要从基础讲起，比如为什么需要多路复用，而不是用多线程或多进程。如果用户已经有经验，可能需要更深入的细节，比如select的限制和替代方案（如epoll或kqueue）。然后，考虑到用户可能遇到的问题。比如select的效率问题，当监控大量文件描述符时性能下降，或者文件描述符数量的限制。用户可能想知道如何正确使用select，包括参数设置、返回值处理，以及常见错误。还要分析用户可能的真实需求。他们可能正在编写一个需要处理多个客户端连接的服务器程序，想了解如何用select实现，或者优化现有的代码。这时候需要提供具体的示例和最佳实践，比如如何设置超时，如何处理阻塞和非阻塞套接字。需要确保回答结构清晰，分点讲解select的功能、工作流程、优缺点，以及适用场景。同时，对比其他多路复用机制，帮助用户全面理解。另外，要注意使用用户容易理解的语言，避免过于专业的术语，或者至少解释清楚术语的含义。可能还需要提到select在不同操作系统中的行为差异，比如Windows和Unix-like系统的区别。以及常见的使用陷阱，比如忘记重置fd_set导致的问题，或者最大文件描述符数的限制。最后，总结select的适用情况，比如在连接数不高的情况下，select仍然是一个简单有效的选择，但在高并发场景下可能需要转向更高效的替代方案。这样用户可以根据自己的项目需求做出合适的选择。</think>以下是关于select函数的详细技术解析： --- ### 一、核心功能定位 `select`函数实现**I/O多路复用**机制，通过单一线程同时监控多个文件描述符的状态变化，主要检测三类事件： 1. **可读事件**（FD_ISSET(fd, &readfds)） 2. **可写事件**（FD_ISSET(fd, &writefds)） 3. **异常事件**（FD_ISSET(fd, &exceptfds)）数学表达监控原理： $$ \text{Ready} = \{fd \in FDSET \mid \text{状态符合监控条件}\} $$ --- ### 二、函数原型解析 ```c int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout); ``` 参数详解： - `nfds`: 监控的最大文件描述符+1（优化检测范围） - `readfds`: 可读描述符集合（输入输出参数） - `writefds`: 可写描述符集合（输入输出参数） - `exceptfds`: 异常描述符集合（输入输出参数） - `timeout`: 超时控制结构体 ```c struct timeval { long tv_sec; // 秒 long tv_usec; // 微秒 }; ``` --- ### 三、工作流程分解 1. **初始化集合** ```c fd_set read_set; FD_ZERO(&read_set); // 清空集合 FD_SET(sockfd, &read_set); // 添加描述符 ``` 2. **设置超时** ```c struct timeval tv = {5, 500000}; // 5.5秒超时 ``` 3. **调用select** ```c int ready = select(max_fd+1, &read_set, NULL, NULL, &tv); ``` 4. **结果处理** ```c if(FD_ISSET(sockfd, &read_set)){ // 处理可读事件 } ``` --- ### 四、关键技术特性 #### 1. 文件描述符上限 - Linux默认限制：1024（`FD_SETSIZE`定义） - 突破限制方案： ```c #define FD_SETSIZE 65536 #include <sys/select.h> // 需在包含头文件前定义 ``` #### 2. 时间复杂度分析 $$ O(n) \text{ 时间复杂度} $$ - 每次调用需线性遍历所有描述符 - 与epoll的$O(1)$复杂度形成对比 #### 3. 内核实现机制 - 采用**轮询检测**方式 - 数据从内核到用户的两次拷贝： ```mermaid graph LR A[用户空间fd_set] -->|copy| B[内核空间] B -->|检测| C[事件发生] C -->|copy| D[修改后的fd_set] ``` --- ### 五、典型应用场景 1. **TCP服务器模型** ```c while(1) { fd_set tmp_set = master_set; select(max_fd+1, &tmp_set, NULL, NULL, NULL); for(int fd=0; fd<=max_fd; fd++) { if(FD_ISSET(fd, &tmp_set)) { if(fd == listen_fd) { // 处理新连接 } else { // 处理客户端数据 } } } } ``` 2. **非阻塞IO配合使用** ```c fcntl(sockfd, F_SETFL, O_NONBLOCK); ``` 3. **定时任务触发** ```c struct timeval tv = {0, 100000}; // 100ms间隔 while(1) { select(0, NULL, NULL, NULL, &tv); // 执行定时任务 } ``` --- ### 六、缺陷与替代方案 #### 1. 主要缺陷 - 描述符数量限制 - 每次调用需重置监控集合 - 线性扫描效率低下 - 无法获取详细事件信息 #### 2. 现代替代方案对比 | 特性 | select | poll | epoll | |---------------|--------------------|--------------------|--------------------| | 最大描述符数 | 1024（可修改） | 无限制 | 无限制 | | 事件通知方式 | 轮询 | 轮询 | 回调 | | 时间复杂度 | O(n) | O(n) | O(1) | | 内存使用 | 固定大小位图 | 动态数组 | 红黑树+就绪链表 | | 适用场景 | 跨平台基础方案 | Linux中等规模连接 | Linux高性能服务 | --- ### 七、最佳实践建议 1. **连接数<1000**时可用select 2. **Windows平台**首选select（原生支持） 3. 必须配合**非阻塞IO**使用： ```c int flags = fcntl(fd, F_GETFL, 0); fcntl(fd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK); ``` 4. 及时清理无效描述符： ```c if(recv(fd, buf, sizeof(buf), 0) == 0) { FD_CLR(fd, &master_set); close(fd); } ``` --- ### 八、性能优化技巧 1. **分离监控集合**： - 使用独立的read/write监控集合 - 避免不必要的描述符检测 2. **动态调整超时**： ```c struct timeval base_tv = {0, 100000}; // 基础100ms if(idle_count > 10) { base_tv.tv_usec *= 2; // 空闲时降低检测频率 } ``` 3. **描述符分组管理**： ```c fd_set fast_set; // 高频交互连接 fd_set normal_set;// 普通连接 fd_set slow_set; // 长空闲连接 ``` select函数作为基础I/O多路复用方案，适合用于跨平台开发和小规模并发场景。对于现代高性能网络编程，建议在Linux环境下优先考虑epoll，在FreeBSD系统使用kqueue，Windows平台可考虑IOCP机制。