使用select函數可以讓開發者同時等待多個檔案緩衝區，進而減少IO等待時間，提高進程的IO效率。 select()函數是IO多路復用的函數，允許程式監視多個檔案描述符，等待所監視的一個或多個檔案描述符變成「準備好」的狀態；所謂的」準備好「狀態是指：檔案描述子不再是阻塞狀態，可以用於某類IO操作了，包括可讀，可寫，發生異常三種。
#include
select函數是IO多路復用的函數，它主要的功能是用來等檔案描述子中的事件是否就緒，select可以讓我們同時等待多個檔案緩衝區，減少IO等待的時間，能夠提高進程的IO效率。
select()函數允許程式監視多個檔案描述符，等待所監視的一個或多個檔案描述符變成「準備好」的狀態。所謂的」準備好「狀態是指：檔案描述子不再是阻塞狀態，可以用於某類IO操作了，包括可讀，可寫，發生異常三種
int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,
fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);#等待的檔案描述子的最大值1，例如：應用程式想要去等待文件描述子3,5,8的事件，則
nfds=max(3,5,8)+1;
readfds和writefds，exceptfds的型別都是fd_set,那麼fd_set型別是什麼呢？
fd_set類型本質是一個位圖，位圖的位置表示相對應的檔案描述符，內容表示該檔案描述符是否有效，1代表該位置的檔案描述符有效，0則表示該位置的檔案描述符無效。
如果將檔案描述符2，3設定位圖當中，則位圖表示的是為1100。
fd_set的上限是1024個檔案描述子。
#readfds是 等待讀取事件的檔案描述子集合，.如果不關心讀取事件（緩衝區有資料)，則可以傳NULL值。
應用程式和核心都可以設定readfds，應用程式設定readfds是為了通知核心去等待readfds中的檔案描述子的讀取事件。而 核心設定readfds是為了告訴應用程式哪些讀取事件生效
與readfds類似，writefds是等待寫入事件(緩衝區中是否有空間)的集合，如果不關心寫入事件，則可以傳值NULL。
如果核心等待對應的檔案描述子發生異常，則將失敗的檔案描述符設定進exceptfds中，如果不關心錯誤事件，可以傳值NULL。
設定select在核心中阻塞的時間，如果想要設定為非阻塞，則設定為NULL。如果想要讓select阻塞5秒，則會建立一個struct timeval time={5,0};
其中struct timeval的結構體型別是：
struct timeval {
long tv_sec; /* seconds */
long tv_usec; /* microseconds */
};如果沒有檔案描述子就緒就回傳0;
#應用程式和核心都需要從readfds和writefds獲取信息，其中，內核需要從readfds和writefds知道哪些文件描述符需要等待，應用程序需要從readfds和writefds中知道哪些文件描述符的事件就緒.
應用程式 中設定一個陣列 來儲存程式需要等待的檔案描述符，保證呼叫select 的時候readfds 和writefds中的將如下：
#
如果是一个select服务器进程，则服务器进程会不断的接收有新链接，每个链接对应一个文件描述符，如果想要我们的服务器能够同时等待多个链接的数据的到来，我们监听套接字listen_sock读取新链接的时候，我们需要将新链接的文件描述符保存到read_arrys数组中，下次轮询检测的就会将新链接的文件描述符设置进readfds中，如果有链接关闭，则将相对应的文件描述符从read_arrys数组中拿走。
一张图看懂select服务器：
简易版的select服务器：
server.hpp文件:
#pragma once
#include<iostream>
#include<sys/socket.h>
#include<sys/types.h>
#include<netinet/in.h>
#include<string.h>
using std::cout;
using std::endl;
#define BACKLOG 5
namespace sjp{
class server{
public:
static int Socket(){
int sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
if(sock>0)
return sock;
if(sock<0)
exit(-1);
W> }
static bool Bind(int sockfd,short int port){
struct sockaddr_in lock;
memset(&lock,'\0',sizeof(lock));
lock.sin_family=AF_INET;
lock.sin_port=htons(port);
lock.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;
if(bind(sockfd,(struct sockaddr*)&lock,(socklen_t)sizeof(lock))<0){
exit(-2);
}
return true;
}
static bool Listen(int sockfd){
if(listen(sockfd,BACKLOG)<0){
exit(-3);
}
return true;
}
};
}select_server.hpp文件
#pragma once
#include<vector>
#include"server.hpp"
#include<unistd.h>
#include<time.h>
namespace Select{
class select_server{
private:
int listen_sock;//监听套接字
int port;
public:
select_server(int _port):port(_port){}
//初始化select_server服务器
void InitServer(){
listen_sock=sjp::server::Socket();
sjp::server::Bind(listen_sock,port);
sjp::server::Listen(listen_sock);
}
void Run(){
std::vector<int> readfds_arry(1024,-1);//readfds_arry保存读事件的文件描述符
readfds_arry[0]=listen_sock;//将监听套接字保存进readfds_arry数组中
fd_set readfds;
while(1){
FD_ZERO(&readfds);
int nfds=0;
//将read_arry数组中的文件描述符设置进程readfds_arry位图中
for(int i=0;i<1024;i++)
{
if(readfds_arry[i]!=-1){
FD_SET(readfds_arry[i],&readfds);
if(nfds<readfds_arry[i]){
nfds=readfds_arry[i];
}
}
}
//调用select对readfds中的文件描述符进行等待数据
switch(select(nfds+1,&readfds,NULL,NULL,NULL)){
case 0:
//没有一个文件描述符的读事件就绪
cout<<"select timeout"<<endl;
break;
case -1:
//select失败
cout<<"select error"<<endl;
default:
{
//有读事件发生
Soluation(readfds_arry,readfds);
break;
}
}
}
}
void Soluation(std::vector<int>& readfds_arry,fd_set readfds){
W> for(int i=0;i<readfds_arry.size();i++){
if(FD_ISSET(readfds_arry[i],&readfds))
{
if(readfds_arry[i]==listen_sock){
//有新链接到来
struct sockaddr peer;
socklen_t len;
int newfd=accept(listen_sock,&peer,&len);
cout<<newfd<<endl;
//将新链接设置进readfds_arry数组中
AddfdsArry(readfds_arry,newfd);
}
else{
//其他事件就绪
char str[1024];
int sz=recv(readfds_arry[i],&str,sizeof(str),MSG_DONTWAIT);
switch(sz){
case -1:
//读取失败
cout<<readfds_arry[i]<<": recv error"<<endl;
break;
case 0:
//对端关闭
readfds_arry[i]=-1;
cout<<"peer close"<<endl;
break;
default:
str[sz]='\0';
cout<<str<<endl;
break;
}
}
}
}
}
void AddfdsArry(std::vector<int>& fds_arry,int fd){
W> for(int i=0;i<fds_arry.size();i++){
if(fds_arry[i]==-1){
fds_arry[i]=fd;
break;
}
}
}
};
}select_server.cc文件
#include"select_server.hpp"
int main(int argv,char* argc[]){
if(argv!=2){
cout<<"./selectserver port"<<endl;
exit(-4);
}
int port=atoi(argc[1]);//端口号
Select::select_server* sl=new Select::select_server(port);
sl->InitServer();
sl->Run();
}测试：
由于fd_set的上限是1024，所以select能等待的读事件的文件描述符和写事件的文件描述是有上限的，如果作为一个大型服务器，能够同时链接的客户端是远远不够的。
每次应用进程调用一次select之前，都需要重新设定writefds和readfds，如果进行轮询调用select，这对影响cpu效率。
内核每一次等待文件描述符 都会重新扫描所有readfds或者writefds中的所有文件描述符，如果有较多的文件描述符，则会影响效率。
以上是linux要用select的原因是什麼的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！
