Ｉ/Ｏ多路复用(select)

最新推荐文章于 2025-10-31 23:18:20 发布

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#select #io复用

本文介绍了Linux下实现I/O多路复用的select系统调用，包括select函数的原理、API参数解析、文件描述符就绪条件以及其局限性。select允许一个进程同时处理多个连接，但最大监听文件描述符受限于FD_SETSIZE（通常为1024）。文章还提供了一个简单的select实现的回射服务器示例。

在之前写过一篇五种I/O模型，感兴趣的可以去看一下，今天主要讲其中的一种，那就是I/O多路复用。因为I/O多路复用可以使一个进程同时处理多个连接。这对提高程序的性能至关重要。对于IO复用的概念与理解在上文说的挺清楚了。本文主要说实现IO复用的系统调用。
　　在linux下，实现IO复用的系统调用主要有三个：select、poll 和 epoll，下面我们将对其进行逐一讲解。

##select
　　Select是通过将需要监听的文件描述符加入相应的文件描述符集合(readset、writeset，exceptset)，由内核负责监视相应的文件描述符是否就绪。
###select API
select函数原形如下：

#include <sys/select.h>
#include <sys/time.h>

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

####参数
　　Select函数的第一个参数是nfds，是监听的文件描述符的集合中的最大文件描述符加1，他会告诉内核需要监听的文件描述符的个数。Select内部的实现是一个循环遍历1024个文件描述符，而这个nfds就是循环的上限。因为文件描述符石从0开始的，循环从0开始，[0 , nfds），所以是最大文件描述符加1。
　　
　　第二个参数readset是读事件集合，第三个参数writeset是写事件集合，第四个exceptset是异常事件集合，这三个参数都是传入传出参数。用户可以将需要监听的文件描述符加入对应的集合中，若如果对某一个集合不感兴趣，就可以把它设为NULL。内核通过最这些参数的在线修改反馈其中就绪的事件。所以每次调用select都需要重置这三个参数。
　　这三个参数都是fd_set 结构体类型指针，fd_set结构体的定义如下：

#include <sys/select.h>

typedef long int __fd_mask;
#define __NFDBITS       (8 * (int) sizeof (__fd_mask))

 typedef struct
   {
     /* XPG4.2 requires this member name.  Otherwise avoid the name
        from the global namespace.  */
 #ifdef __USE_XOPEN
     __fd_mask fds_bits[__FD_SETSIZE / __NFDBITS];
 # define __FDS_BITS(set) ((set)->fds_bit

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