select系統呼叫的用途是：在一段指定的時間內，監聽使用者感興趣的檔案描述子上的可讀、可寫入和異常等事件。
為什麼會出現select模型？
先看一下下面的這句程式碼：
int iResult = recv(s, buffer,1024);
這是用來接收資料的，在預設的阻塞模式下的套接字裡，recv會阻塞在那裡，直到套接字連接上有資料可讀，把資料讀到buffer裡後recv函數才會回，不然就會一直阻塞在那裡。在單執行緒的程式裡出現這種情況會導致主執行緒（單執行緒程式裡只有一個預設的主執行緒）被阻塞,這樣整個程式被鎖死在這裡，如果永遠沒資料發送過來，那麼程式就會被永遠鎖死。這個問題可以用多線程解決，但是在有多個套接字連接的情況下，這不是一個好的選擇，擴展性很差。
再看程式碼：
int iResult = ioctlsocket(s, FIOBIO, (unsigned long *)&ul); iResult = recv(s, buffer,1024);
這次recv的呼叫不管套接字連線上有沒有資料可以接收都會馬上回傳。原因就在於我們用ioctlsocket把套接字設定為非阻塞模式了。不過你追蹤一下就會發現，在沒有資料的情況下，recv確實是馬上回傳了，但也回傳了一個錯誤：WSAEWOULDBLOCK，意思是請求的操作沒有成功完成。
看到這裡很多人可能會說，那麼就重複呼叫recv並檢查回傳值，直到成功為止，但是這樣做效率很成問題，開銷太大。
select模型的出現就是為了解決上述問題。
select模型的關鍵是使用有序的方式，對多個套接字進行統一管理與調度 。
如上所示，使用者首先將需要進行IO操作的socket加入到select中，然後阻塞等待select系統呼叫返回。當資料到達時，socket被激活，select函數返回。使用者執行緒正式發起read請求，讀取資料並繼續執行。
從流程來看，使用select函數進行IO請求和同步阻塞模型沒有太大的區別，甚至還多了添加監視socket，以及調用select函數的額外操作，效率更差。但是，使用select以後最大的優勢是使用者可以在一個執行緒內同時處理多個socket的IO請求。使用者可以註冊多個socket，然後不斷地呼叫select讀取被啟動的socket，即可達到在同一個執行緒內同時處理多個IO請求的目的。而在同步阻塞模型中，必須透過多執行緒的方式才能達到這個目的。
select流程偽代碼如下：
{
select(socket);
while(1)
{
sockets = select();
for(socket in sockets)
{
if(can_read(socket))
{
read(socket, buffer);
process(buffer);
}
}
}
}#include <sys/select.h> #include <sys/time.h> #include <sys/types.h> #include <unistd.h> int select(int maxfdp, fd_set *readset, fd_set *writeset, fd_set *exceptset,struct timeval *timeout);
參數說明：
maxfdp：被監聽的檔案描述子的總數，它比所有檔案描述子集合中的檔案描述子的最大值大1，因為檔案描述子是從0開始計數的；
readfds、writefds、exceptset：分別指向可讀、可寫和異常等事件對應的描述符集合。
timeout:用來設定select函數的逾時時間，也就是告訴核心select等待多久之後就放棄等待。 timeout == NULL 表示等待無限長的時間
timeval結構體定義如下：
struct timeval
{
long tv_sec; /*秒 */
long tv_usec; /*微秒 */
};傳回值：逾時回傳0;失敗回傳-1；成功傳回大於0的整數，這個整數表示就緒描述符的數目。
以下介紹與select函數相關的常見的幾個巨集：
#include <sys/select.h> int FD_ZERO(int fd, fd_set *fdset); //一个 fd_set类型变量的所有位都设为 0 int FD_CLR(int fd, fd_set *fdset); //清除某个位时可以使用 int FD_SET(int fd, fd_set *fd_set); //设置变量的某个位置位 int FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset); //测试某个位是否被置位
select使用範例：
當宣告了一個檔案描述子集後，必須用FD_ZERO將所有位置零。之後將我們所感興趣的描述符所對應的位置位，操作如下：
fd_set rset; int fd; FD_ZERO(&rset); FD_SET(fd, &rset); FD_SET(stdin, &rset);
然後調用select函數，擁塞等待文件描述符事件的到來；如果超過設定的時間，則不再等待，繼續往下執行。
select(fd+1, &rset, NULL, NULL,NULL);
select返回後，用FD_ISSET測試給定位是否置位：
if(FD_ISSET(fd, &rset)
{
...
//do something
}下面是一個最簡單的select的使用例子：
#include <sys/select.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
fd_set rd;
struct timeval tv;
int err;
FD_ZERO(&rd);
FD_SET(0,&rd);
tv.tv_sec = 5;
tv.tv_usec = 0;
err = select(1,&rd,NULL,NULL,&tv);
if(err == 0) //超时
{
printf("select time out!\n");
}
else if(err == -1) //失败
{
printf("fail to select!\n");
}
else //成功
{
printf("data is available!\n");
}
return 0;
}我們運行該程式並且隨便輸入一些數據，程式就提示收到數據了。 
理解select模型的關鍵在於理解fd_set,為說明方便，取fd_set長度為1位元組，fd_set中的每一bit可以對應一個檔案描述符fd。則1位元組長的fd_set最大可以對應8個fd。
（1）執行fd_set set; FD_ZERO(&set); 則set用位表示是0000,0000。
（2）若fd＝5,執行FD_SET(fd,&set);後set變為0001,0000(第5位置為1)
（3）若再加入fd＝ 2，fd=1,則set變為0001,0011
（4）執行select(6,&set,0,0,0)阻塞等待
（5）若fd=1 ,fd=2上都發生可讀事件，則select返回，此時set變為0000,0011。注意：沒有事件發生的fd=5被清空。
基於上面的討論，可以輕鬆得出select模型的特點：
（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。
（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前循环加fd，取maxfd，select返回后利用FD_ISSET判断是否有事件发生。
网络程序中，select能处理的异常情况只有一种：socket上接收到带外数据。
什么是带外数据？
带外数据(out—of—band data)，有时也称为加速数据(expedited data)，
是指连接双方中的一方发生重要事情，想要迅速地通知对方。
这种通知在已经排队等待发送的任何“普通”(有时称为“带内”)数据之前发送。
带外数据设计为比普通数据有更高的优先级。
带外数据是映射到现有的连接中的，而不是在客户机和服务器间再用一个连接。
我们写的select程序经常都是用于接收普通数据的，当我们的服务器需要同时接收普通数据和带外数据，我们如何使用select进行处理二者呢？
下面给出一个小demo：
#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, char* argv[])
{
if(argc <= 2)
{
printf("usage: ip address + port numbers\n");
return -1;
}
const char* ip = argv[1];
int port = atoi(argv[2]);
printf("ip: %s\n",ip);
printf("port: %d\n",port);
int ret = 0;
struct sockaddr_in address;
bzero(&address,sizeof(address));
address.sin_family = AF_INET;
inet_pton(AF_INET,ip,&address.sin_addr);
address.sin_port = htons(port);
int listenfd = socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0);
if(listenfd < 0)
{
printf("Fail to create listen socket!\n");
return -1;
}
ret = bind(listenfd,(struct sockaddr*)&address,sizeof(address));
if(ret == -1)
{
printf("Fail to bind socket!\n");
return -1;
}
ret = listen(listenfd,5); //监听队列最大排队数设置为5
if(ret == -1)
{
printf("Fail to listen socket!\n");
return -1;
}
struct sockaddr_in client_address; //记录进行连接的客户端的地址
socklen_t client_addrlength = sizeof(client_address);
int connfd = accept(listenfd,(struct sockaddr*)&client_address,&client_addrlength);
if(connfd < 0)
{
printf("Fail to accept!\n");
close(listenfd);
}
char buff[1024]; //数据接收缓冲区
fd_set read_fds; //读文件操作符
fd_set exception_fds; //异常文件操作符
FD_ZERO(&read_fds);
FD_ZERO(&exception_fds);
while(1)
{
memset(buff,0,sizeof(buff));
/*每次调用select之前都要重新在read_fds和exception_fds中设置文件描述符connfd，因为事件发生以后，文件描述符集合将被内核修改*/
FD_SET(connfd,&read_fds);
FD_SET(connfd,&exception_fds);
ret = select(connfd+1,&read_fds,NULL,&exception_fds,NULL);
if(ret < 0)
{
printf("Fail to select!\n");
return -1;
}
if(FD_ISSET(connfd, &read_fds))
{
ret = recv(connfd,buff,sizeof(buff)-1,0);
if(ret <= 0)
{
break;
}
printf("get %d bytes of normal data: %s \n",ret,buff);
}
else if(FD_ISSET(connfd,&exception_fds)) //异常事件
{
ret = recv(connfd,buff,sizeof(buff)-1,MSG_OOB);
if(ret <= 0)
{
break;
}
printf("get %d bytes of exception data: %s \n",ret,buff);
}
}
close(connfd);
close(listenfd);
return 0;
}上面提到过，，使用select以后最大的优势是用户可以在一个线程内同时处理多个socket的IO请求。在网络编程中，当涉及到多客户访问服务器的情况，我们首先想到的办法就是fork出多个进程来处理每个客户连接。现在，我们同样可以使用select来处理多客户问题，而不用fork。
服务器端
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <stdio.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
int server_sockfd, client_sockfd;
int server_len, client_len;
struct sockaddr_in server_address;
struct sockaddr_in client_address;
int result;
fd_set readfds, testfds;
server_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//建立服务器端socket
server_address.sin_family = AF_INET;
server_address.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
server_address.sin_port = htons(8888);
server_len = sizeof(server_address);
bind(server_sockfd, (struct sockaddr *)&server_address, server_len);
listen(server_sockfd, 5); //监听队列最多容纳5个
FD_ZERO(&readfds);
FD_SET(server_sockfd, &readfds);//将服务器端socket加入到集合中
while(1)
{
char ch;
int fd;
int nread;
testfds = readfds;//将需要监视的描述符集copy到select查询队列中，select会对其修改，所以一定要分开使用变量
printf("server waiting\n");
/*无限期阻塞，并测试文件描述符变动 */
result = select(FD_SETSIZE, &testfds, (fd_set *)0,(fd_set *)0, (struct timeval *) 0); //FD_SETSIZE：系统默认的最大文件描述符
if(result < 1)
{
perror("server5");
exit(1);
}
/*扫描所有的文件描述符*/
for(fd = 0; fd < FD_SETSIZE; fd++)
{
/*找到相关文件描述符*/
if(FD_ISSET(fd,&testfds))
{
/*判断是否为服务器套接字，是则表示为客户请求连接。*/
if(fd == server_sockfd)
{
client_len = sizeof(client_address);
client_sockfd = accept(server_sockfd,
(struct sockaddr *)&client_address, &client_len);
FD_SET(client_sockfd, &readfds);//将客户端socket加入到集合中
printf("adding client on fd %d\n", client_sockfd);
}
/*客户端socket中有数据请求时*/
else
{
ioctl(fd, FIONREAD, &nread);//取得数据量交给nread
/*客户数据请求完毕，关闭套接字，从集合中清除相应描述符 */
if(nread == 0)
{
close(fd);
FD_CLR(fd, &readfds); //去掉关闭的fd
printf("removing client on fd %d\n", fd);
}
/*处理客户数据请求*/
else
{
read(fd, &ch, 1);
sleep(5);
printf("serving client on fd %d\n", fd);
ch++;
write(fd, &ch, 1);
}
}
}
}
}
return 0;
}客户端
//客户端
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <stdio.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/time.h>
int main()
{
int client_sockfd;
int len;
struct sockaddr_in address;//服务器端网络地址结构体
int result;
char ch = 'A';
client_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//建立客户端socket
address.sin_family = AF_INET;
address.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
address.sin_port = htons(8888);
len = sizeof(address);
result = connect(client_sockfd, (struct sockaddr *)&address, len);
if(result == -1)
{
perror("oops: client2");
exit(1);
}
//第一次读写
write(client_sockfd, &ch, 1);
read(client_sockfd, &ch, 1);
printf("the first time: char from server = %c\n", ch);
sleep(5);
//第二次读写
write(client_sockfd, &ch, 1);
read(client_sockfd, &ch, 1);
printf("the second time: char from server = %c\n", ch);
close(client_sockfd);
return 0;
}运行流程：
客户端：启动->连接服务器->发送A->等待服务器回复->收到B->再发B给服务器->收到C->结束
服务器：启动->select->收到A->发A+1回去->收到B->发B+1过去
测试：我们先运行服务器，再运行客户端
select本质上是通过设置或者检查存放fd标志位的数据结构来进行下一步处理。这样所带来的缺点是：
1、单个进程可监视的fd数量被限制，即能监听端口的大小有限。一般来说这个数目和系统内存关系很大，具体数目可以cat/proc/sys/fs/file-max察看。32位机默认是1024个。64位机默认是2048.
2、 对socket进行扫描时是线性扫描，即采用轮询的方法，效率较低：当套接字比较多的时候，每次select()都要通过遍历FD_SETSIZE个Socket来完成调度,不管哪个Socket是活跃的,都遍历一遍。这会浪费很多CPU时间。如果能给套接字注册某个回调函数，当他们活跃时，自动完成相关操作，那就避免了轮询，这正是epoll与kqueue做的。
3、需要维护一个用来存放大量fd的数据结构，这样会使得用户空间和内核空间在传递该结构时复制开销大。
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