Linux中select IO复用机制

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#select #linux

规则，就是用来打破的（底层技术) 专栏收录该内容

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本文详细介绍了多路复用技术select的工作原理及其在实际编程中的应用。通过讲解select函数的基本概念、参数含义和返回值，帮助读者理解如何利用select进行高效的文件描述符状态监测。同时，给出了具体的示例代码，演示如何使用select处理网络连接和监听。

转载自：http://blog.youkuaiyun.com/tianmohust/article/details/6595998

函数作用：

系统提供select函数来实现多路复用输入/输出模型。select系统调用是用来让我们的程序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一个或多个发生了状态改变。关于文件句柄，其实就是一个整数，我们最熟悉的句柄是0、1、2三个，0是标准输入，1是标准输出，2是标准错误输出。0、1、2是整数表示的，对应的FILE *结构的表示就是stdin、stdout、stderr。

int select(int maxfdp,fd_set *readfds,fd_set *writefds,fd_set *errorfds,struct timeval *timeout);
 
/*参数列表
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
*/

函数原型：

[cpp] view plain copy

print ?

int select(int maxfd,fd_set *rdset,fd_set *wrset, \
fd_set *exset,struct timeval *timeout);

int select(int maxfd,fd_set *rdset,fd_set *wrset, \
		   fd_set *exset,struct timeval *timeout);

参数说明：

参数maxfd是需要监视的最大的文件描述符值+1；rdset,wrset,exset分别对应于需要检测的可读文件描述符的集合，可写文件描述符的集合及异常文件描述符的集合。struct timeval结构用于描述一段时间长度，如果在这个时间内，需要监视的描述符没有事件发生则函数返回，返回值为0。

下面的宏提供了处理这三种描述词组的方式:
FD_CLR(inr fd,fd_set* set)；用来清除描述词组set中相关fd 的位
FD_ISSET(int fd,fd_set *set)；用来测试描述词组set中相关fd 的位是否为真
FD_SET（int fd,fd_set*set）；用来设置描述词组set中相关fd的位
FD_ZERO（fd_set *set）；用来清除描述词组set的全部位

参数timeout为结构timeval，用来设置select()的等待时间，其结构定义如下：

[cpp] view plain copy

print ?

struct timeval
{
time_t tv_sec;//second
time_t tv_usec;//minisecond
};

struct timeval
{
	time_t tv_sec;//second
    time_t tv_usec;//minisecond
};

如果参数timeout设为：

NULL，则表示select（）没有timeout，select将一直被阻塞，直到某个文件描述符上发生了事件。

0：仅检测描述符集合的状态，然后立即返回，并不等待外部事件的发生。

特定的时间值：如果在指定的时间段里没有事件发生，select将超时返回。

函数返回值：

执行成功则返回文件描述词状态已改变的个数，如果返回0代表在描述词状态改变前已超过timeout时间，没有返回；当有错误发生时则返回-1，错误原因存于errno，此时参数readfds，writefds，exceptfds和timeout的值变成不可预测。错误值可能为：
EBADF 文件描述词为无效的或该文件已关闭
EINTR 此调用被信号所中断
EINVAL 参数n 为负值。
ENOMEM 核心内存不足

常见的程序片段如下：

fs_set readset；
FD_ZERO(&readset);
FD_SET(fd,&readset);
select(fd+1,&readset,NULL,NULL,NULL);
if(FD_ISSET(fd,readset){……}

理解select模型：

理解select模型的关键在于理解fd_set,为说明方便，取fd_set长度为1字节，fd_set中的每一bit可以对应一个文件描述符fd。则1字节长的fd_set最大可以对应8个fd。

（1）执行fd_set set; FD_ZERO(&set);则set用位表示是0000,0000。

（2）若fd＝5,执行FD_SET(fd,&set);后set变为0001,0000(第5位置为1)

（3）若再加入fd＝2，fd=1,则set变为0001,0011

（4）执行select(6,&set,0,0,0)阻塞等待

（5）若fd=1,fd=2上都发生可读事件，则select返回，此时set变为0000,0011。注意：没有事件发生的fd=5被清空。

　基于上面的讨论，可以轻松得出select模型的特点：

　　（1)可监控的文件描述符个数取决与sizeof(fd_set)的值。我这边服务器上sizeof(fd_set)＝512，每bit表示一个文件描述符，则我服务器上支持的最大文件描述符是512*8=4096。据说可调，另有说虽然可调，但调整上限受于编译内核时的变量值。本人对调整fd_set的大小不太感兴趣，参考http://www.cppblog.com /CppExplore/archive/2008/03/21/45061.html中的模型2（1）可以有效突破select可监控的文件描述符上限。

　　（2）将fd加入select监控集的同时，还要再使用一个数据结构array保存放到select监控集中的fd，一是用于再select 返回后，array作为源数据和fd_set进行FD_ISSET判断。二是select返回后会把以前加入的但并无事件发生的fd清空，则每次开始 select前都要重新从array取得fd逐一加入（FD_ZERO最先），扫描array的同时取得fd最大值maxfd，用于select的第一个参数。

　　（3）可见select模型必须在select前循环array（加fd，取maxfd），select返回后循环array（FD_ISSET判断是否有时间发生）。

下面给一个伪码说明基本select模型的服务器模型：

[cpp] view plain copy

print ?

nSock=0;
array[nSock++]=listen_fd;(之前listen port已绑定并listen)
maxfd=listen_fd;
while(1){
　FD_ZERO(&set);
　foreach (fd in array)
　{
　　fd大于maxfd，则maxfd=fd
　　FD_SET(fd,&set)
　}
　res=select(maxfd+1,&set,0,0,0)；
　if(FD_ISSET(listen_fd,&set))
　{
　　newfd=accept(listen_fd);
　　array[nsock++]=newfd;
　　if(--res<=0) continue;
　}
　foreach 下标1开始 (fd in array)
　{
　　if(FD_ISSET(fd,&tyle="COLOR: #ff0000">set))
　　执行读等相关操作
　　如果错误或者关闭，则要删除该fd，将array中相应位置和最后一个元素互换就好，nsock减一
　　if(--res<=0) continue;
　}
}

	
　　nSock=0;
　　array[nSock++]=listen_fd;(之前listen port已绑定并listen)
　　maxfd=listen_fd;

　　while(1){

	　　FD_ZERO(&set);

	　　foreach (fd in array)
	　　{
		　　fd大于maxfd，则maxfd=fd
		　　FD_SET(fd,&set)
	　　}

	　　res=select(maxfd+1,&set,0,0,0)；

	　　if(FD_ISSET(listen_fd,&set))
	　　{
		　　newfd=accept(listen_fd);
		　　array[nsock++]=newfd;
		　　if(--res<=0) continue;
	　　}

	　　foreach 下标1开始 (fd in array)
	　　{
		　　if(FD_ISSET(fd,&tyle="COLOR: #ff0000">set))
		　　执行读等相关操作
		　　如果错误或者关闭，则要删除该fd，将array中相应位置和最后一个元素互换就好，nsock减一
		　　if(--res<=0) continue;
	　　}

　　}

检测键盘有无输入，完整的程序如下：

[cpp] view plain copy

print ?

#include<sys/time.h>
#include<sys/types.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
int main()
{
char buf[10]="";
fd_set rdfds;
struct timeval tv;
int ret;
FD_ZERO(&rdfds);
FD_SET(0,&rdfds); //文件描述符0表示stdin键盘输入
tv.tv_sec = 3;
tv.tv_usec = 500;
ret = select(1,&rdfds,NULL,NULL,&tv);
if(ret<0)
printf("\n selcet");
else if(ret == 0)
printf("\n timeout");
else
printf("\n ret = %d",ret);
if(FD_ISSET(1,&rdfds)) //如果有输入，从stdin中获取输入字符
{
printf("\n reading");
fread(buf,9,1,stdin);
}
write(1,buf,strlen(buf));
printf("\n %d \n",strlen(buf));
return 0;
}
//执行结果ret = 1.

#include<sys/time.h>
#include<sys/types.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
int main()
{
        char buf[10]="";
        fd_set rdfds;
        struct timeval tv;
        int ret;
        FD_ZERO(&rdfds);
        FD_SET(0,&rdfds);   //文件描述符0表示stdin键盘输入
        tv.tv_sec = 3;
        tv.tv_usec = 500;
        ret = select(1,&rdfds,NULL,NULL,&tv);
        if(ret<0)
              printf("\n selcet");
        else if(ret == 0)
              printf("\n timeout");
        else
              printf("\n ret = %d",ret);

        if(FD_ISSET(1,&rdfds))  //如果有输入，从stdin中获取输入字符
        {
              printf("\n reading");
              fread(buf,9,1,stdin);
         }
         write(1,buf,strlen(buf));
         printf("\n %d \n",strlen(buf));
         return 0;
}
//执行结果ret = 1.

利用Select模型，设计的web服务器：

[cpp] view plain copy

print ?

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#define MYPORT 88960 // the port users will be connecting to
#define BACKLOG 10 // how many pending connections queue will hold
#define BUF_SIZE 200
int fd_A[BACKLOG]; // accepted connection fd
int conn_amount; // current connection amount
void showclient()
{
int i;
printf("client amount: %d\n", conn_amount);
for (i = 0; i < BACKLOG; i++) {
printf("[%d]:%d ", i, fd_A[i]);
}
printf("\n\n");
}
int main(void)
{
int sock_fd, new_fd; // listen on sock_fd, new connection on new_fd
struct sockaddr_in server_addr; // server address information
struct sockaddr_in client_addr; // connector's address information
socklen_t sin_size;
int yes = 1;
char buf[BUF_SIZE];
int ret;
int i;
if ((sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1) {
perror("socket");
exit(1);
}
if (setsockopt(sock_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &yes, sizeof(int)) == -1) {
perror("setsockopt");
exit(1);
}
server_addr.sin_family = AF_INET; // host byte order
server_addr.sin_port = htons(MYPORT); // short, network byte order
server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // automatically fill with my IP
memset(server_addr.sin_zero, '\0', sizeof(server_addr.sin_zero));
if (bind(sock_fd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) == -1) {
perror("bind");
exit(1);
}
if (listen(sock_fd, BACKLOG) == -1) {
perror("listen");
exit(1);
}
printf("listen port %d\n", MYPORT);
fd_set fdsr;
int maxsock;
struct timeval tv;
conn_amount = 0;
sin_size = sizeof(client_addr);
maxsock = sock_fd;
while (1) {
// initialize file descriptor set
FD_ZERO(&fdsr);
FD_SET(sock_fd, &fdsr);
// timeout setting
tv.tv_sec = 30;
tv.tv_usec = 0;
// add active connection to fd set
for (i = 0; i < BACKLOG; i++) {
if (fd_A[i] != 0) {
FD_SET(fd_A[i], &fdsr);
}
}
ret = select(maxsock + 1, &fdsr, NULL, NULL, &tv);
if (ret < 0) {
perror("select");
break;
} else if (ret == 0) {
printf("timeout\n");
continue;
}
// check every fd in the set
for (i = 0; i < conn_amount; i++) {
if (FD_ISSET(fd_A[i], &fdsr)) {
ret = recv(fd_A[i], buf, sizeof(buf), 0);
char str[] = "Good,very nice!\n";
send(fd_A[i],str,sizeof(str) + 1, 0);
if (ret <= 0) { // client close
printf("client[%d] close\n", i);
close(fd_A[i]);
FD_CLR(fd_A[i], &fdsr);
fd_A[i] = 0;
} else { // receive data
if (ret < BUF_SIZE)
memset(&buf[ret], '\0', 1);
printf("client[%d] send:%s\n", i, buf);
}
}
}
// check whether a new connection comes
if (FD_ISSET(sock_fd, &fdsr)) {
new_fd = accept(sock_fd, (struct sockaddr *)&client_addr, &sin_size);
if (new_fd <= 0) {
perror("accept");
continue;
}
// add to fd queue
if (conn_amount < BACKLOG) {
fd_A[conn_amount++] = new_fd;
printf("new connection client[%d] %s:%d\n", conn_amount,
inet_ntoa(client_addr.sin_addr), ntohs(client_addr.sin_port));
if (new_fd > maxsock)
maxsock = new_fd;
}
else {
printf("max connections arrive, exit\n");
send(new_fd, "bye", 4, 0);
close(new_fd);
break;
}
}
showclient();
}
// close other connections
for (i = 0; i < BACKLOG; i++) {
if (fd_A[i] != 0) {
close(fd_A[i]);
}
}
exit(0);
}

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

#define MYPORT 88960    // the port users will be connecting to

#define BACKLOG 10     // how many pending connections queue will hold

#define BUF_SIZE 200

int fd_A[BACKLOG];    // accepted connection fd
int conn_amount;    // current connection amount

void showclient()
{
    int i;
    printf("client amount: %d\n", conn_amount);
    for (i = 0; i < BACKLOG; i++) {
        printf("[%d]:%d  ", i, fd_A[i]);
    }
    printf("\n\n");
}

int main(void)
{
    int sock_fd, new_fd;  // listen on sock_fd, new connection on new_fd
    struct sockaddr_in server_addr;    // server address information
    struct sockaddr_in client_addr; // connector's address information
    socklen_t sin_size;
    int yes = 1;
    char buf[BUF_SIZE];
    int ret;
    int i;

    if ((sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1) {
        perror("socket");
        exit(1);
    }

    if (setsockopt(sock_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &yes, sizeof(int)) == -1) {
        perror("setsockopt");
        exit(1);
    }
    
    server_addr.sin_family = AF_INET;         // host byte order
    server_addr.sin_port = htons(MYPORT);     // short, network byte order
    server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // automatically fill with my IP
    memset(server_addr.sin_zero, '\0', sizeof(server_addr.sin_zero));

    if (bind(sock_fd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) == -1) {
        perror("bind");
        exit(1);
    }

    if (listen(sock_fd, BACKLOG) == -1) {
        perror("listen");
        exit(1);
    }

    printf("listen port %d\n", MYPORT);

    fd_set fdsr;
    int maxsock;
    struct timeval tv;

    conn_amount = 0;
    sin_size = sizeof(client_addr);
    maxsock = sock_fd;
    while (1) {
        // initialize file descriptor set
        FD_ZERO(&fdsr);
        FD_SET(sock_fd, &fdsr);

        // timeout setting
        tv.tv_sec = 30;
        tv.tv_usec = 0;

        // add active connection to fd set
        for (i = 0; i < BACKLOG; i++) {
            if (fd_A[i] != 0) {
                FD_SET(fd_A[i], &fdsr);
            }
        }

        ret = select(maxsock + 1, &fdsr, NULL, NULL, &tv);
        if (ret < 0) {
            perror("select");
            break;
        } else if (ret == 0) {
            printf("timeout\n");
            continue;
        }

        // check every fd in the set
        for (i = 0; i < conn_amount; i++) {
            if (FD_ISSET(fd_A[i], &fdsr)) {
                ret = recv(fd_A[i], buf, sizeof(buf), 0);
				
				char str[] = "Good,very nice!\n";
				
				send(fd_A[i],str,sizeof(str) + 1, 0);
				
				
                if (ret <= 0) {        // client close
                    printf("client[%d] close\n", i);
                    close(fd_A[i]);
                    FD_CLR(fd_A[i], &fdsr);
                    fd_A[i] = 0;
                } else {        // receive data
                    if (ret < BUF_SIZE)
                        memset(&buf[ret], '\0', 1);
                    printf("client[%d] send:%s\n", i, buf);
                }
            }
        }

        // check whether a new connection comes
        if (FD_ISSET(sock_fd, &fdsr)) {
            new_fd = accept(sock_fd, (struct sockaddr *)&client_addr, &sin_size);
            if (new_fd <= 0) {
                perror("accept");
                continue;
            }

            // add to fd queue
            if (conn_amount < BACKLOG) {
                fd_A[conn_amount++] = new_fd;
                printf("new connection client[%d] %s:%d\n", conn_amount,
                        inet_ntoa(client_addr.sin_addr), ntohs(client_addr.sin_port));
                if (new_fd > maxsock)
                    maxsock = new_fd;
            }
            else {
                printf("max connections arrive, exit\n");
                send(new_fd, "bye", 4, 0);
                close(new_fd);
                break;
            }
        }
        showclient();
    }

    // close other connections
    for (i = 0; i < BACKLOG; i++) {
        if (fd_A[i] != 0) {
            close(fd_A[i]);
        }
    }

    exit(0);
}

补充部分：

1 基本原理

Resize icon

注：select 原理图，摘自 IBM iSeries 信息中心。

1 数据结构与函数原型

1.1 select

函数原型

   int select(
      int nfds,
      fd_set *readset,
      fd_set *writeset,
      fd_set* exceptset,
      struct timeval *timeout
   );

头文件

select位于：
#include <sys/select.h>
struct timeval位于：
#include <sys/time.h>

返回值

返回对应位仍然为1的fd的总数。
参数
- nfds：第一个参数是：最大的文件描述符值+1；
- readset：可读描述符集合；
- writeset：可写描述符集合；
- exceptset：异常描述符；
- timeout：select 的监听时长，如果这短时间内所监听的 socket 没有事件发生。

1.2 fd_set

1.2.1 清空描述符集合

FD_ZERO(fd_set *)

1.2.2 向描述符集合添加指定描述符

FD_SET(int, fd_set *)

1.2.3 从描述符集合删除指定描述符

FD_CLR(int, fd_set *)

1.2.4 检测指定描述符是否在描述符集合中

FD_ISSET(int, fd_set *)

1.2.5 描述符最大数量

#define FD_SETSIZE 1024

1.3 描述符集合

可读描述符集合中可读的描述符，为1，其他为0；可写也类似。异常描述符集合中有异常等待处理的描述符的值为1，其他为0。

1.4 ioctl

函数原型：

  int ioctl(int handle, int cmd,[int *argdx, int argcx]);

头文件：
```
  #include <sys/ioctl.h>
```
返回值：
- 0 - 成功
- 1 - 失败

2 示例

程序各部分的解释在注释中。

#include <sys/socket.h>
#include <string.h>
#include <sys/time.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

#define TRUE  1
#define FALSE 0

int main(int argc, char *argv[])
{
    int i, len, rc, on = TRUE;
    int listen_sd, new_sd = 0, max_sd;
    int desc_ready;
    char buffer[80];
    int close_conn, end_server = FALSE;
    struct sockaddr_in server_addr;
    struct timeval timeout;
    struct fd_set master_set, working_set;

    // Listen
    listen_sd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (listen_sd < 0)
    {
        perror("socket() failed");
        exit(-1);
    }

    // Set socket options
    rc = setsockopt(listen_sd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (char *) &on, sizeof(on));
    if (rc < 0)
    {
        perror("setsockopt() failed");
        close(listen_sd);
        exit(-1);
    }

    // Set IO control
    rc = ioctl(listen_sd, FIONBIO, (char *) &on);
    if (rc < 0)
    {
        perror("ioctl() failed");
        close(listen_sd);
        exit(-1);
    }

    // Bind
    memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    server_addr.sin_port = htons(atoi(argv[1]));
    rc = bind(listen_sd, (struct sockaddr *) &server_addr, sizeof(server_addr));
    if (rc < 0)
    {
        perror("bind() failed\n");
        close(listen_sd);
        exit(-1);
    }

    // Listen
    rc = listen(listen_sd, 32);
    if (rc < 0)
    {
        perror("listen() failed\n");
        close(listen_sd);
        exit(-1);
    }

    // Intialize sd set
    FD_ZERO(&master_set);
    max_sd = listen_sd;
    FD_SET(listen_sd, &master_set);

    timeout.tv_sec = 3 * 60;
    timeout.tv_usec = 0;

    // Start
    do
    {
        // Copy master_set into working_set
        memcpy(&working_set, &master_set, sizeof(master_set));

        printf("Waiting on select()...\n");
        rc = select(max_sd + 1, &working_set, NULL, NULL, &timeout);
        if (rc < 0)
        {
            perror("  select() failed\n");
            break;
        }
        if (rc == 0)
        {
            printf("  select() timed out. End program.\n");
            break;
        }

        desc_ready = rc; // number of sds ready in working_set

        // Check each sd in working_set
        for (i = 0; i <= max_sd && desc_ready > 0; ++i)
        {
            // Check to see if this sd is ready
            if (FD_ISSET(i, &working_set))
            {
                --desc_ready;

                // Check to see if this is the listening sd
                if (i == listen_sd)
                {
                    printf("  Listeing socket is readable\n");
                    do
                    {
                        // Accept
                        new_sd = accept(listen_sd, NULL, NULL);

                        // Nothing to be accepted
                        if (new_sd < 0)
                        {
                            // All have been accepted
                            if (errno != EWOULDBLOCK)
                            {
                                perror("  accept() failed\n");
                                end_server = TRUE;
                            }
                            break;
                        }

                        // Insert new_sd into master_set
                        printf("  New incoming connection - %d\n", new_sd);
                        FD_SET(new_sd, &master_set);
                        if (new_sd > max_sd)
                        {
                            max_sd = new_sd;
                        }
                    }
                    while (new_sd != -1);
                }
                // This is not the listening sd
                else
                {
                    close_conn = FALSE;
                    printf("  Descriptor %d is avaliable\n", i);
                    do
                    {
                        rc = recv(i, buffer, sizeof(buffer), 0);

                        // Receive data on sd "i", until failure occurs
                        if (rc < 0)
                        {
                            // Normal failure
                            if (errno != EWOULDBLOCK)
                            {
                                perror("  recv() failed\n");
                                close_conn = TRUE;
                            }
                            break;
                        }

                        // The connection has been closed by the client
                        if (rc == 0)
                        {
                            printf("  Connection closed\n");
                            close_conn = TRUE;
                            break;
                        }

                        /* Receiving data succeeded and echo it back
                           the to client */
                        len = rc;
                        printf("  %d bytes received\n", len);
                        rc = send(i, buffer, len, 0);
                        if (rc < 0)
                        {
                            perror("  send() failed");
                            close_conn = TRUE;
                            break;
                        }
                    }
                    while (TRUE);

                    // If unknown failure occured
                    if (close_conn)
                    {
                        // Close the sd and remove it from master_set
                        close(i);
                        FD_CLR(i, &master_set);

                        // If this is the max sd
                        if (i == max_sd)
                        {
                            // Find the max sd in master_set now
                            while (FD_ISSET(max_sd, &master_set) == FALSE)
                            {
                                --max_sd;
                            }
                        } // End of if (i == max_sd)
                    } // End of if (close_conn)
                }
            }
        }
    }
    while (end_server == FALSE);

    /* Close each sd in master_set */
    for (i = 0; i < max_sd; ++i)
    {
        if (FD_ISSET(i, &master_set))
        {
            close(i);
        }
    }

    return 0;
}

关于select在异步(非阻塞)connect中的应用, 用select可以很好地解决这一问题.大致过程是这样的:
1.将打开的socket设为非阻塞的,可以用fcntl(socket, F_SETFL, O_NDELAY)完成(有的系统用FNEDLAY也可).
2.发connect调用,这时返回-1,但是errno被设为EINPROGRESS,意即connect仍旧在进行还没有完成.

3.将打开的socket设进被监视的可写(注意不是可读)文件集合用select进行监视, 如果可写,用 getsockopt(socket, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &error, sizeof(int)); 来得到error的值,如果为零,则connect成功.

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/usr/include/asm/errno.h
#define EPERM 1 /* Operation not permitted */操作不允许
　　#define ENOENT 2 /* No such file or directory */文件/路径不存在
　　#define ESRCH 3 /* No such process */进程不存在
　　#define EINTR 4 /* Interrupted system call */中断的系统调用
　　#define EIO 5 /* I/O error */I/O错误
　　#define ENXIO 6 /* No such device or address */设备/地址不存在
　　#define E2BIG 7 /* Arg list too long */参数列表过长
　　#define ENOEXEC 8 /* Exec format error */执行格式错误
　　#define EBADF 9 /* Bad file number */错误文件编号
　　#define ECHILD 10 /* No child processes */子进程不存在
　　#define EAGAIN 11 /* Try again */重试
　　#define ENOMEM 12 /* Out of memory */内存不足
　　#define EACCES 13 /* Permission denied */无权限
　　#define EFAULT 14 /* Bad address */地址错误
　　#define ENOTBLK 15 /* Block device required */需要块设备
　　#define EBUSY 16 /* Device or resource busy */设备或资源忙
　　#define EEXIST 17 /* File exists */文件已存在
　　#define EXDEV 18 /* Cross-device link */跨设备链路
　　#define ENODEV 19 /* No such device */设备不存在
　　#define ENOTDIR 20 /* Not a directory */路径不存在
　　#define EISDIR 21 /* Is a directory */是路径
　　#define EINVAL 22 /* Invalid argument */无效参数
　　#define ENFILE 23 /* File table overflow */文件表溢出
　　#define EMFILE 24 /* Too many open files */打开的文件过多
　　#define ENOTTY 25 /* Not a typewriter */非打字机
　　#define ETXTBSY 26 /* Text file busy */文本文件忙
　　#define EFBIG 27 /* File too large */文件太大
　　#define ENOSPC 28 /* No space left on device */设备无空间
　　#define ESPIPE 29 /* Illegal seek */非法查询
　　#define EROFS 30 /* Read-only file system */只读文件系统
　　#define EMLINK 31 /* Too many links */链接太多
　　#define EPIPE 32 /* Broken pipe */管道破裂
　　#define EDOM 33 /* Math argument out of domain of func */参数超出函数域
　　#define ERANGE 34 /* Math result not representable */结果无法表示
　　#define EDEADLK 35 /* Resource deadlock would occur */资源将发生死锁
　　#define ENAMETOOLONG 36 /* File name too long */文件名太长
　　#define ENOLCK 37 /* No record locks available */没有可用的记录锁
　　#define ENOSYS 38 /* Function not implemented */函数未实现
　　#define ENOTEMPTY 39 /* Directory not empty */目录非空
　　#define ELOOP 40 /* Too many symbolic links encountered */遇到太多符号链接
　　#define EWOULDBLOCK EAGAIN /* Operation would block */操作会阻塞
　　#define ENOMSG 42 /* No message of desired type */没有符合需求类型的消息
　　#define EIDRM 43 /* Identifier removed */标识符已删除
　　#define ECHRNG 44 /* Channel number out of range */通道编号超出范围
　　#define EL2NSYNC 45 /* Level 2 not synchronized */level2不同步
　　#define EL3HLT 46 /* Level 3 halted */3级停止
　　#define EL3RST 47 /* Level 3 reset */3级重置
　　#define ELNRNG 48 /* Link number out of range */链接编号超出范围
　　#define EUNATCH 49 /* Protocol driver not attached */协议驱动程序没有连接
　　#define ENOCSI 50 /* No CSI structure available */没有可用的CSI结构
　　#define EL2HLT 51 /* Level 2 halted */2级停止
　　#define EBADE 52 /* Invalid exchange */无效交换
　　#define EBADR 53 /* Invalid request descriptor */无效请求描述
　　#define EXFULL 54 /* Exchange full */交换完全
　　#define ENOANO 55 /* No anode */无阳极
　　#define EBADRQC 56 /* Invalid request code */无效请求码
　　#define EBADSLT 57 /* Invalid slot */无效插槽
　　#define EDEADLOCK EDEADLK
　　#define EBFONT 59 /* Bad font file format */错误的字体文件格式
　　#define ENOSTR 60 /* Device not a stream */设备不是流
　　#define ENODATA 61 /* No data available */无数据
　　#define ETIME 62 /* Timer expired */计时器到期
　　#define ENOSR 63 /* Out of streams resources */流资源不足
　　#define ENONET 64 /* Machine is not on the network */机器不在网络上
　　#define ENOPKG 65 /* Package not installed */包未安装
　　#define EREMOTE 66 /* Object is remote */对象是远程
　　#define ENOLINK 67 /* Link has been severed */链接正在服务中
　　#define EADV 68 /* Advertise error */广告错误
　　#define ESRMNT 69 /* Srmount error */？
　　#define ECOMM 70 /* Communication error on send */发送过程中通讯错误
　　#define EPROTO 71 /* Protocol error */协议错误
　　#define EMULTIHOP 72 /* Multihop attempted */多跳尝试
　　#define EDOTDOT 73 /* RFS specific error */RFS特定错误
　　#define EBADMSG 74 /* Not a data message */不是数据类型消息
　　#define EOVERFLOW 75 /* Value too large for defined data type */对指定的数据类型来说值太大
　　#define ENOTUNIQ 76 /* Name not unique on network */网络上名字不唯一
　　#define EBADFD 77 /* File descriptor in bad state */文件描述符状态错误
　　#define EREMCHG 78 /* Remote address changed */远程地址改变
　　#define ELIBACC 79 /* Can not access a needed shared library */无法访问需要的共享库
　　#define ELIBBAD 80 /* Accessing a corrupted shared library */访问损坏的共享库
　　#define ELIBSCN 81 /* .lib section in a.out corrupted */库部分在a.out损坏
　　#define ELIBMAX 82 /* Attempting to link in too many shared libraries */试图链接太多的共享库
　　#define ELIBEXEC 83 /* Cannot exec a shared library directly */不能直接运行共享库
　　#define EILSEQ 84 /* Illegal byte sequence */非法字节序
　　#define ERESTART 85 /* Interrupted system call should be restarted */应重新启动被中断的系统调用
　　#define ESTRPIPE 86 /* Streams pipe error */流管错误
　　#define EUSERS 87 /* Too many users */用户太多
　　#define ENOTSOCK 88 /* Socket operation on non-socket */在非套接字上进行套接字操作
　　#define EDESTADDRREQ 89 /* Destination address required */需要目的地址
　　#define EMSGSIZE 90 /* Message too long */消息太长
　　#define EPROTOTYPE 91 /* Protocol wrong type for socket */错误协议类型
　　#define ENOPROTOOPT 92 /* Protocol not available */协议不可用
　　#define EPROTONOSUPPORT 93 /* Protocol not supported */不支持协议
　　#define ESOCKTNOSUPPORT 94 /* Socket type not supported */不支持套接字类型
　　#define EOPNOTSUPP 95 /* Operation not supported on transport endpoint */操作上不支持传输端点
　　#define EPFNOSUPPORT 96 /* Protocol family not supported */不支持协议族
　　#define EAFNOSUPPORT 97 /* Address family not supported by protocol */协议不支持地址群
　　#define EADDRINUSE 98 /* Address already in use */地址已被使用
　　#define EADDRNOTAVAIL 99 /* Cannot assign requested address */无法分配请求的地址
　　#define ENETDOWN 100 /* Network is down */网络已关闭
　　#define ENETUNREACH 101 /* Network is unreachable */网络不可达
　　#define ENETRESET 102 /* Network dropped connection because of reset */网络由于复位断开连接
　　#define ECONNABORTED 103 /* Software caused connection abort */软件导致连接终止
　　#define ECONNRESET 104 /* Connection reset by peer */连接被对方复位
　　#define ENOBUFS 105 /* No buffer space available */没有可用的缓存空间
　　#define EISCONN 106 /* Transport endpoint is already connected */传输端点已连接
　　#define ENOTCONN 107 /* Transport endpoint is not connected */传输端点未连接
　　#define ESHUTDOWN 108 /* Cannot send after transport endpoint shutdown */传输端点关闭后不能在发送
　　#define ETOOMANYREFS 109 /* Too many references: cannot splice */太多的引用：无法接合
　　#define ETIMEDOUT 110 /* Connection timed out */连接超时
　　#define ECONNREFUSED 111 /* Connection refused */连接被拒绝
　　#define EHOSTDOWN 112 /* Host is down */主机已关闭
　　#define EHOSTUNREACH 113 /* No route to host */无法路由到主机
　　#define EALREADY 114 /* Operation already in progress */操作已在进程中
　　#define EINPROGRESS 115 /* Operation now in progress */进程中正在进行的操作
　　#define ESTALE 116 /* Stale NFS file handle */
　　#define EUCLEAN 117 /* Structure needs cleaning */
　　#define ENOTNAM 118 /* Not a XENIX named type file */
　　#define ENAVAIL 119 /* No XENIX semaphores available */
　　#define EISNAM 120 /* Is a named type file */
　　#define EREMOTEIO 121 /* Remote I/O error */
　　#define EDQUOT 122 /* Quota exceeded */
　　#define ENOMEDIUM 123 /* No medium found */
　　#define EMEDIUMTYPE 124 /* Wrong medium type */

/usr/include/asm/errno.h
#define EPERM 1 /* Operation not permitted */操作不允许
　　#define ENOENT 2 /* No such file or directory */文件/路径不存在
　　#define ESRCH 3 /* No such process */进程不存在
　　#define EINTR 4 /* Interrupted system call */中断的系统调用
　　#define EIO 5 /* I/O error */I/O错误
　　#define ENXIO 6 /* No such device or address */设备/地址不存在
　　#define E2BIG 7 /* Arg list too long */参数列表过长
　　#define ENOEXEC 8 /* Exec format error */执行格式错误
　　#define EBADF 9 /* Bad file number */错误文件编号
　　#define ECHILD 10 /* No child processes */子进程不存在
　　#define EAGAIN 11 /* Try again */重试
　　#define ENOMEM 12 /* Out of memory */内存不足
　　#define EACCES 13 /* Permission denied */无权限
　　#define EFAULT 14 /* Bad address */地址错误
　　#define ENOTBLK 15 /* Block device required */需要块设备
　　#define EBUSY 16 /* Device or resource busy */设备或资源忙
　　#define EEXIST 17 /* File exists */文件已存在
　　#define EXDEV 18 /* Cross-device link */跨设备链路
　　#define ENODEV 19 /* No such device */设备不存在
　　#define ENOTDIR 20 /* Not a directory */路径不存在
　　#define EISDIR 21 /* Is a directory */是路径
　　#define EINVAL 22 /* Invalid argument */无效参数
　　#define ENFILE 23 /* File table overflow */文件表溢出
　　#define EMFILE 24 /* Too many open files */打开的文件过多
　　#define ENOTTY 25 /* Not a typewriter */非打字机
　　#define ETXTBSY 26 /* Text file busy */文本文件忙
　　#define EFBIG 27 /* File too large */文件太大
　　#define ENOSPC 28 /* No space left on device */设备无空间
　　#define ESPIPE 29 /* Illegal seek */非法查询
　　#define EROFS 30 /* Read-only file system */只读文件系统
　　#define EMLINK 31 /* Too many links */链接太多
　　#define EPIPE 32 /* Broken pipe */管道破裂
　　#define EDOM 33 /* Math argument out of domain of func */参数超出函数域
　　#define ERANGE 34 /* Math result not representable */结果无法表示
　　#define EDEADLK 35 /* Resource deadlock would occur */资源将发生死锁
　　#define ENAMETOOLONG 36 /* File name too long */文件名太长
　　#define ENOLCK 37 /* No record locks available */没有可用的记录锁
　　#define ENOSYS 38 /* Function not implemented */函数未实现
　　#define ENOTEMPTY 39 /* Directory not empty */目录非空
　　#define ELOOP 40 /* Too many symbolic links encountered */遇到太多符号链接
　　#define EWOULDBLOCK EAGAIN /* Operation would block */操作会阻塞
　　#define ENOMSG 42 /* No message of desired type */没有符合需求类型的消息
　　#define EIDRM 43 /* Identifier removed */标识符已删除
　　#define ECHRNG 44 /* Channel number out of range */通道编号超出范围
　　#define EL2NSYNC 45 /* Level 2 not synchronized */level2不同步
　　#define EL3HLT 46 /* Level 3 halted */3级停止
　　#define EL3RST 47 /* Level 3 reset */3级重置
　　#define ELNRNG 48 /* Link number out of range */链接编号超出范围
　　#define EUNATCH 49 /* Protocol driver not attached */协议驱动程序没有连接
　　#define ENOCSI 50 /* No CSI structure available */没有可用的CSI结构
　　#define EL2HLT 51 /* Level 2 halted */2级停止
　　#define EBADE 52 /* Invalid exchange */无效交换
　　#define EBADR 53 /* Invalid request descriptor */无效请求描述
　　#define EXFULL 54 /* Exchange full */交换完全
　　#define ENOANO 55 /* No anode */无阳极
　　#define EBADRQC 56 /* Invalid request code */无效请求码
　　#define EBADSLT 57 /* Invalid slot */无效插槽
　　#define EDEADLOCK EDEADLK
　　#define EBFONT 59 /* Bad font file format */错误的字体文件格式
　　#define ENOSTR 60 /* Device not a stream */设备不是流
　　#define ENODATA 61 /* No data available */无数据
　　#define ETIME 62 /* Timer expired */计时器到期
　　#define ENOSR 63 /* Out of streams resources */流资源不足
　　#define ENONET 64 /* Machine is not on the network */机器不在网络上
　　#define ENOPKG 65 /* Package not installed */包未安装
　　#define EREMOTE 66 /* Object is remote */对象是远程
　　#define ENOLINK 67 /* Link has been severed */链接正在服务中
　　#define EADV 68 /* Advertise error */广告错误
　　#define ESRMNT 69 /* Srmount error */？
　　#define ECOMM 70 /* Communication error on send */发送过程中通讯错误
　　#define EPROTO 71 /* Protocol error */协议错误
　　#define EMULTIHOP 72 /* Multihop attempted */多跳尝试
　　#define EDOTDOT 73 /* RFS specific error */RFS特定错误
　　#define EBADMSG 74 /* Not a data message */不是数据类型消息
　　#define EOVERFLOW 75 /* Value too large for defined data type */对指定的数据类型来说值太大
　　#define ENOTUNIQ 76 /* Name not unique on network */网络上名字不唯一
　　#define EBADFD 77 /* File descriptor in bad state */文件描述符状态错误
　　#define EREMCHG 78 /* Remote address changed */远程地址改变
　　#define ELIBACC 79 /* Can not access a needed shared library */无法访问需要的共享库
　　#define ELIBBAD 80 /* Accessing a corrupted shared library */访问损坏的共享库
　　#define ELIBSCN 81 /* .lib section in a.out corrupted */库部分在a.out损坏
　　#define ELIBMAX 82 /* Attempting to link in too many shared libraries */试图链接太多的共享库
　　#define ELIBEXEC 83 /* Cannot exec a shared library directly */不能直接运行共享库
　　#define EILSEQ 84 /* Illegal byte sequence */非法字节序
　　#define ERESTART 85 /* Interrupted system call should be restarted */应重新启动被中断的系统调用
　　#define ESTRPIPE 86 /* Streams pipe error */流管错误
　　#define EUSERS 87 /* Too many users */用户太多
　　#define ENOTSOCK 88 /* Socket operation on non-socket */在非套接字上进行套接字操作
　　#define EDESTADDRREQ 89 /* Destination address required */需要目的地址
　　#define EMSGSIZE 90 /* Message too long */消息太长
　　#define EPROTOTYPE 91 /* Protocol wrong type for socket */错误协议类型
　　#define ENOPROTOOPT 92 /* Protocol not available */协议不可用
　　#define EPROTONOSUPPORT 93 /* Protocol not supported */不支持协议
　　#define ESOCKTNOSUPPORT 94 /* Socket type not supported */不支持套接字类型
　　#define EOPNOTSUPP 95 /* Operation not supported on transport endpoint */操作上不支持传输端点
　　#define EPFNOSUPPORT 96 /* Protocol family not supported */不支持协议族
　　#define EAFNOSUPPORT 97 /* Address family not supported by protocol */协议不支持地址群
　　#define EADDRINUSE 98 /* Address already in use */地址已被使用
　　#define EADDRNOTAVAIL 99 /* Cannot assign requested address */无法分配请求的地址
　　#define ENETDOWN 100 /* Network is down */网络已关闭
　　#define ENETUNREACH 101 /* Network is unreachable */网络不可达
　　#define ENETRESET 102 /* Network dropped connection because of reset */网络由于复位断开连接
　　#define ECONNABORTED 103 /* Software caused connection abort */软件导致连接终止
　　#define ECONNRESET 104 /* Connection reset by peer */连接被对方复位
　　#define ENOBUFS 105 /* No buffer space available */没有可用的缓存空间
　　#define EISCONN 106 /* Transport endpoint is already connected */传输端点已连接
　　#define ENOTCONN 107 /* Transport endpoint is not connected */传输端点未连接
　　#define ESHUTDOWN 108 /* Cannot send after transport endpoint shutdown */传输端点关闭后不能在发送
　　#define ETOOMANYREFS 109 /* Too many references: cannot splice */太多的引用：无法接合
　　#define ETIMEDOUT 110 /* Connection timed out */连接超时
　　#define ECONNREFUSED 111 /* Connection refused */连接被拒绝
　　#define EHOSTDOWN 112 /* Host is down */主机已关闭
　　#define EHOSTUNREACH 113 /* No route to host */无法路由到主机
　　#define EALREADY 114 /* Operation already in progress */操作已在进程中
　　#define EINPROGRESS 115 /* Operation now in progress */进程中正在进行的操作
　　#define ESTALE 116 /* Stale NFS file handle */
　　#define EUCLEAN 117 /* Structure needs cleaning */
　　#define ENOTNAM 118 /* Not a XENIX named type file */
　　#define ENAVAIL 119 /* No XENIX semaphores available */
　　#define EISNAM 120 /* Is a named type file */
　　#define EREMOTEIO 121 /* Remote I/O error */
　　#define EDQUOT 122 /* Quota exceeded */
　　#define ENOMEDIUM 123 /* No medium found */
　　#define EMEDIUMTYPE 124 /* Wrong medium type */

以上补充部分转自：http://blog.youkuaiyun.com/poechant/article/details/7627894#，在此表示感谢！