select 函数简介

原型

#include <sys/select.h>  
#include <sys/time.h>  
#include <unistd.h>  int select(int n, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);

作用

select 函数是 UNIX 和类 UNIX 系统(如 Linux)中用于监视多个文件描述符(file descriptors)状态变化的一个系统调用。它允许程序监视多个文件描述符,以查看它们何时变为可读、可写或有异常条件待处理。这个函数对于实现非阻塞 I/O 操作、多路复用 I/O 以及处理多个输入/输出源非常有用。

参数解释

  • n: 这是一个整数值,指定了 readfdswritefdsexceptfds 中文件描述符的最大值加 1。这是因为文件描述符是从 0 开始计数的,所以 n 实际上是文件描述符集合中可能包含的最大文件描述符加 1。

  • readfds: 指向 fd_set 结构的指针,该结构用于指示 select 需要监视以进行读操作的文件描述符集合。如果此参数为 NULL,则不监视任何文件描述符的读操作。

  • writefds: 指向 fd_set 结构的指针,该结构用于指示 select 需要监视以进行写操作的文件描述符集合。如果此参数为 NULL,则不监视任何文件描述符的写操作。

  • exceptfds: 指向 fd_set 结构的指针,该结构用于指示 select 需要监视以检查异常条件的文件描述符集合。如果此参数为 NULL,则不监视任何文件描述符的异常条件。

  • timeout: 指向 timeval 结构的指针,该结构指定了 select 等待文件描述符状态变化的最长时间。如果此参数为 NULL,则 select 将无限期地等待,直到至少有一个文件描述符就绪。如果 timeout 的两个成员(秒和微秒)都设置为 0,则 select 将立即返回,报告当前文件描述符的状态,不等待任何变化。

返回值

  • 成功时,select 返回就绪的文件描述符的数量(即,那些在其对应的 fd_set 中被标记为可读、可写或有异常条件的文件描述符的数量)。
  • 如果在调用时没有任何文件描述符就绪,并且 timeout 指定的时间已过,则返回 0。
  • 如果发生错误,则返回 -1,并设置 errno 以指示错误原因。

使用场景

select 函数广泛用于网络编程中,特别是在实现服务器时,服务器需要同时处理多个客户端连接。通过使用 select,服务器可以等待多个套接字上的输入,而无需为每个套接字创建单独的线程或进程。

注意事项

  • select 函数可能受限于文件描述符的数量(通常是 1024),这在处理大量连接时可能成为一个问题。
  • select 在处理大量文件描述符时效率较低,因为它需要遍历所有文件描述符来检查哪些文件描述符已经就绪。
  • 对于需要处理大量连接的应用程序,更现代的替代方案(如 pollepoll(Linux 特有))可能更合适。

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