Linux C编程 SelectIO复用

最新推荐文章于 2025-04-12 21:45:28 发布
最新推荐文章于 2025-04-12 21:45:28 发布
阅读量264 收藏 1
点赞数
分类专栏： Linux C编程 文章标签： socket
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_43790540/article/details/104262548
版权

Linux C编程 SelectIO复用

I/O复用简述

概念

解决进程或线程阻塞到某个 I/O 系统调用而出现的技术，使进程不阻塞于某个特定的 I/O 系统调用
使用一个函数去检测多个句柄的IO

使用场合

  1. 当客户端处理多个描述符（通常是交互式输入、网路套接字）时，使用IO复用
  2. tcp服务器既要处理监听套接字，又要处理已连接套接字，一般要使用I/O复用。
  3. 如果一个服务器既要处理tcp又要处理udp，一般要使用I/O复用。
  4. 如果一个服务器要处理多个服务或多个服务时，一般要使用I/O复用。

IO复用常用函数

	select 、poll
	epoll

select编程

select函数简介

  1. select 函数
	   #include <sys/time.h>
       #include <sys/types.h>
       #include <unistd.h>

       int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,
                  fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
    //功能：轮询扫描多个描述符中的任一描述符是否发生响应，发生相应就立即返回，
    //没发生响应，等待timeout时间，返回
  • 参数：
参数名称说明
nfds指定要检测描述符的范围所检测描述符最大值+1
readfds可读描述符集监测该集合中的任意描述符是否有数据可读
writefds可写描述符集监测该集合中的任意描述符是否有数据可写
exceptfds异常描述符集监测该集合中的任意描述符是否发生异常
timeout超过规定时间后唤醒超过规定时间后唤醒
  • 返回值
    0：超时
    -1：出错
    大于0：准备好的文件描述符数量
  • 结构体
//超时结构体：

struct timeval{
	long tv_sec;//秒
	long tv_usec;//微秒
};
 
//比如等待10.2秒
struct timeval timeout;
timeoout.tv_sec = 10;
timeoout.tv_usec = 200000;
 
//将select函数的timeout参数设置为NULL则永远等待
  1. 集合操作函数
    描述符集合的操作：
    select()函数能对多个文件描述符进行监测，如果一个参数对应一个描述符，那么select函数的4个参数最多能监测4个文件描述，那他如何实现对多个文件描述符的监测的呢？
    大家想一想文件描述符基本具有3种特性（读、写、异常），如果我们统一将监测可读的描述符放入可读集合（readset），监测可写的描述符放入可写集合（writeset），监测异常的描述符放入异常集合（exceptset）。然后将这3个集合传给select函数，是不是就可监测多个描述符呢.
	//将一个文件描述符从集合中删除
  	   void FD_CLR(int fd, fd_set *set);
  	//检测该描述符在那个集合中的事件是否发生
       int  FD_ISSET(int fd, fd_set *set);
    //将文件描述符加入一个集合
       void FD_SET(int fd, fd_set *set);
    //初始化集合
       void FD_ZERO(fd_set *set);

tips
每次selcet之后必须重新初始化以及添加文件描述符，和集合，否则会发生错误
使用示例：集合操作函数必须放在while循环里。


while(1)
{
	fd_set rset;//创建一个描述符集rset
	FD_ZERO(&rset);//对描述符集rset清零
	FD_SET(0, &rset);//将描述符0加入到描述符集rset中
	FD_SET(4, &rset);//将描述符4加入到描述符集rset中
	FD_SET(5, &rset);//将描述符5加入到描述符集rset中
	
	if(select(5+1, &rset, NULL, NULL, NULL) > 0)
	{
		if(FD_ISSET(0, &rset))
		{
			//描述符0可读及相应的处理代码
		}
		
		if(FD_ISSET(4, &rset))
		{
			//描述符4可读及相应的处理代码
		}
		if(FD_ISSET(5, &rset))
		{
			//描述符5可读及相应的处理代码
		}
	}
}

select编程示例

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

#define MAXBUFF  1024
static void usaAge(char * proc)
{
	printf("Please enter: %s [local_ip] [local_port] [listnum]\n",proc);
}

int main(int argc,char *argv[])
{
	int socked,new_fd;
	int listnum;
	socklen_t sender_len;
	int sendBuf_len=0;
	int recvBUf_len=0;
	struct sockaddr_in myaddr,sender;
	fd_set rfds;
	struct timeval tv;
	int retval,maxfd=1;
	char sendBuf[MAXBUFF+1];
	sender_len=sizeof(sender);
	if(argc==1)
	{
		usaAge(argv[0]);
	}
	bzero(&myaddr,sizeof(myaddr));
	myaddr.sin_family=AF_INET;
	if(argv[1])
	{
		myaddr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);
	}
	else
	{
		myaddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
	}
	
	if(argv[2])
	{
		myaddr.sin_port=htons(atoi(argv[2]));
	}
	else
	{
		myaddr.sin_port=htons(8888);
	}
	
	if(argv[3])
	{
		listnum=atoi(argv[3]);
	}
	else
	{
		listnum=5;
	}
	socked=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
	if(socked==-1)
	{
		perror("socket failed");
	}
	
	if(bind(socked,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(myaddr))<0)
	{
		perror("bind error");
	}
	
	if (listen(socked, listnum) == -1) 
	{
         perror("listen error");
    }
	else
	{
		printf("listen ok\n");
	}
	
	while(1)
	{
		new_fd=accept(socked,(struct sockaddr*)&sender,&sender_len);
		if(new_fd<0)
		{
			perror("accept error");
		}
		else
		{
			printf("Get connectls,ip is :%s port is %d\n",inet_ntoa(sender.sin_addr),ntohs(sender.sin_port));
		}
		while(1)
		{
			FD_ZERO(&rfds);
			FD_SET(0,&rfds);
			FD_SET(new_fd,&rfds);
			
			maxfd=new_fd;
			tv.tv_sec=1;
			tv.tv_usec=0;
			retval=select(maxfd+1,&rfds,NULL,NULL,&tv);
			if(retval==-1)
			{
				perror("select failed");
			    exit(EXIT_FAILURE);
			}
			else if(retval==0)
		    {
				printf("Timeout\n");
			}
			else
			{
				if(FD_ISSET(0,&rfds))
				{
					printf("You can sendMessage\n");
					memset(sendBuf,0,MAXBUFF+1);
					fgets(sendBuf,MAXBUFF,stdin);
					if(!strncasecmp(sendBuf,"quit",4))
					{
						printf("I will quit\n");
						break;
					}
					sendBuf_len=send(new_fd,sendBuf,strlen(sendBuf)-1,0);
					if (sendBuf_len > 0)
                       	printf ("send successful,%d byte send!\n",sendBuf_len);
                     else {
							printf("send failure!");
							break;
						}
				}
				if(FD_ISSET(new_fd,&rfds))
				{
					printf("Receive Message\n");
					bzero(sendBuf, MAXBUFF + 1);
					recvBUf_len=recv(new_fd,sendBuf,MAXBUFF,0);
					if (recvBUf_len > 0)
                         printf ("recv success :'%s',%dbyte recv\n", sendBuf, recvBUf_len);
                    else 
					{
						printf("receive failure!");
						break;
                    }
					
				}
			}
		}
		close(new_fd);
		printf("need other connect\n");
		fflush(stdout);
		bzero(sendBuf,MAXBUFF+1);
		fgets(sendBuf, MAXBUFF, stdin);
		if (!strncasecmp(sendBuf, "no", 2)) 
		{
			printf("quit!\n");
			break;
		}
	}
	close(socked);
	return 0;
}

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

#define MAXBUFF 1024
static void usaAge(char * proc)
{
	printf("Please enter: %s [send_ip] [send_port\n",proc);
}

int main(int argc,char *argv[])
{
	int socked,new_fd;
	socklen_t sender_len;
	int sendBuf_len=0;
	int recvBUf_len=0;
	struct sockaddr_in sender;
	fd_set rfds;
	struct timeval tv;
	int retval,maxfd=1;
	char sendBuf[MAXBUFF+1];
	sender_len=sizeof(sender);
	
	if(argc==1)
	{
		usaAge(argv[0]);
	}
	bzero(&sender,sizeof(sender));
	sender.sin_family=AF_INET;
	if(argv[1])
	{
		sender.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);
	}
	else
	{
		sender.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
	}
	
	if(argv[2])
	{
		sender.sin_port=htons(atoi(argv[2]));
	}
	else
	{
		sender.sin_port=htons(8888);
	}
	socked=socket(AF_INET,SOCK_STREAM, 0);
	if(socked<0)
	{
		perror("socket failed");
	}
	 if (connect(socked, (struct sockaddr *) &sender, sizeof(sender)) != 0) 
    {
        perror("Connect ");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
	else
	{
		printf("Get connect,ip is :%s port is %d\n",inet_ntoa(sender.sin_addr),ntohs(sender.sin_port));
	}
	printf("\nget ready pls chat\n");
	while(1)
	{
		FD_ZERO(&rfds);
        FD_SET(0, &rfds);
        FD_SET(socked, &rfds);
        maxfd = socked;
        tv.tv_sec = 1;
        tv.tv_usec = 0;
        retval = select(maxfd + 1, &rfds, NULL, NULL, &tv);
		if(retval==-1)
		{
			perror("select failed");
			 exit(EXIT_FAILURE);
		}
		else if(retval==0)
		{
			printf("Timeout\n");
		}
		else
		{
			if(FD_ISSET(0,&rfds))
				{
					printf("You can sendMessage\n");
					memset(sendBuf,0,MAXBUFF+1);
					fgets(sendBuf,MAXBUFF,stdin);
					if(!strncasecmp(sendBuf,"quit",4))
					{
						printf("I will quit\n");
						break;
					}
					sendBuf_len=send(socked,sendBuf,strlen(sendBuf)-1,0);
					if (sendBuf_len > 0)
					printf ("send successful,%d byte send!\n",sendBuf_len);
					else 
					{
						printf("send failure!");
						break;
					}
				}
			 if(FD_ISSET(socked,&rfds))
			 {
				printf("Receive Message\n");
				bzero(sendBuf, MAXBUFF + 1);
				recvBUf_len=recv(socked,sendBuf,MAXBUFF,0);
				if (recvBUf_len > 0)
					 printf ("recv success :'%s',%dbyte recv\n", sendBuf, recvBUf_len);
				else 
				{
					printf("receive failure!");
					break;
				}			 
			 }
		}
	}
	close(socked);
	return 0;
}

tips
程序调试的时候我发现了bug,就是你即使开始不传入argv的值，除了argv[1]=0x00,以后agrv[2]以后还是会有值。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
导致在使用默认参数传参时，开启的端口不是8888，bug自行修改，或者直接传入参数运行
在这里插入图片描述

《网络编程》C语言 使用select函数搭建TCP客户端和服务器
qq_60071225的博客
08-16 1460
网络编程---IO多路复用，使用select函数搭建TCP客户端和服务器
ZYNQ7000基于linux3.0操作系统驱动分析——GPIO驱动
AMOROUS的专栏
09-20 2559
ZYNQ7000系列是XILINX公司新推出的一款SOC芯片系列，最大的特点是实现了处理器（PS）和可编程逻辑(PL)的紧密集成，用XILINX的ISE工具不但可以实现可编程逻辑的常规设计，又可以针对处理器端进行优化定制，非常方便。大概指标如下： 双核 ARM Cortex™-A9 MPCore 高达 800MHz可通过 NEON 扩展及单双精度浮点单元进行增强32kB 指令及 32kB
IO复用(c)
4ut15m's blog
12-13 843
其他关联文章@丶4ut15m: TCP网络编程(c) UDP网络编程(c) 多进程并发服务器(c) 多线程并发服务器(c) IO复用 我的作业照片之前删掉了.并且之前也没有特地给IO复用写复习用的东西,只剩下一个给别人讲IO复用时候写的草稿和代码(所幸我注释还挺多)了,看的重点放代码上吧. select函数,fd_set fd_set存放所有的套接字 fd_set all_set...
C语言 I/O复用
书香水墨
11-12 422
一、
Linux：多路转接（上）——select
最新发布
weixin_70067429的博客
04-12 647
fd_set* reads与fd_set* writefds、fd_set* exceptfds在使用上是一样的，只不过fd_set* writefds只关心进程向文件描述符中写数据的操作，而fd_set* exceptfds只关心该文件描述符是否出现了错误。：返回值大于0表示有相应个文件描述符就绪，返回值等于0表示没有文件描述符就绪，超时返回，返回值小于0表示select调用失败。也就是说，传参时这个位图代表需要监听的描述符，调用返回时这个位图代表已就绪的文件描述符。如果没有则超时返回。
linux中select详解
tanqiuwei的专栏
02-19 4591
Linux - select详解(二) Part 1: 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
Linux Select
热门推荐
随心的专栏
10-27 1万+
文章目录1.函数原型1.1 函数参数说明1.2 返回值2.相关数据结构与函数2.1 struct timeval2.2 fd_set3.编程模型4.关于select的阻塞4 select总结 select系统调用时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。 1.函数原型 int select (int nf...
Linux select
如无必要，勿增实体。
09-26 1042
在Linux系统中，select命令和函数具有不同的用途和实现方式。我们可以看到select在Linux中有两种主要的使用场景：一种是作为命令行工具，另一种是作为系统调用用于网络编程。selectselectselectselectselect总结来说，在Linux系统中，select既可以作为命令行工具用于创建交互式菜单，也可以作为系统调用用于网络编程中的多路I/O复用。这两种用途虽然名称相同，但实现和应用场景完全不同。
【高速数据处理】：用Xilinx UltraScale实现网络与通信的突破
Xilinx UltraScale架构代表了可编程逻辑设备领域的最新进展，本文全面介绍该架构及其在高速数据处理中的应用。首先概述了Xilinx UltraScale的架构特点，然后深入探讨高速数据处理的理论基础，包括网络通信原理、数据...
【调试优化】：Xilinx UltraScale系列FPGA的高级调试与性能调优技术
[ug571-ultrascale-selectio简体中文](https://ask.qcloudimg.com/http-save/1341340/e1q8gv4cfx.jpeg) # 摘要 本文全面介绍了Xilinx UltraScale系列FPGA的特性和性能调试优化策略。首先概述了UltraScale FPGA的...
Linux之select
小诺的博客
11-02 356
在使用read，write函数在管道中处理数据时，会出现阻塞的现象。此时，可以使用fcntl设置read不阻塞。但是此时又有一个新的问题。如果在一个循环中，反复读取数据，则会频繁占用CPU，等同于for循环空转。所以，就需要select来解决问题了。使用select，可以设置管道端口的等待处理时间。比如说，在使用read时，提前设置好select，设置端口等待2s，当管道中没有数据时，read等待2s，仍然没有数据，则进行返回。 使用示例 说明直接看注释吧。 fd_set rd; // st.
Linux - select()
保持住思维的鲜活，才能充满活力。
05-13 1524
在 Linux 编程时遇到问题最方便的就是应用 `man` 命令， 每一个知识点都讲解得很详细， 所以遇到问题最佳的办法是先 `man` 读懂之后再去网络中搜资料。 为方便阅读，此文翻译了 `man select` 的内容。
Linux c 多路IO转接服务器（select函数使用）
weixin_45715405的博客
11-10 1390
文章目录1、select函数介绍2、select代码 1、select函数介绍 int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout); 参数： nfds 监听所有文件描述符中，最大文件描述符+1 readfds：读 文件描述符监听集合（这三个参数都是传入传出参数） writefds：写 文件描述符监听集合 e
linux select函数
u012516571的博客
01-27 1639
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！ 1、select...
linux中select使用方法
kenxausten的专栏
08-11 6420
<br />select系统调用是用来让我们的程序监视多个文件句柄(file descriptor)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。 文件在句柄在Linux里很多，如果你man某个函数，在函数返回值部分说到成功后有一个文件句柄被创建的都是的，如man socket可以看到“On success, a file descriptor for the new socket is returned.”而man 2 open可以看到“open() an
Linux编程之select
Chocolate的博客
07-07 850
参数说明：maxfdp：被监听的文件描述符的总数，它比所有文件描述符集合中的文件描述符的最大值大1，因为文件描述符是从0开始计数的；readfds、writefds、exceptset：分别指向可读、可写和异常等事件对应的描述符集合。timeout:用于设置select函数的超时时间，即告诉内核select等待多长时间之后就放弃等待。timeout == NULL 表示等待无限长的时间/*秒 *//*微秒 */返回值：超时返回0;失败返回-1；成功返回大于0的整数，这个整数表示就绪描述符的数目。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值