linux select 参数

select 是 Linux 系统中的一个 I/O 多路复用函数，它允许单个进程/线程处理多个 I/O 操作。select 函数可以监视多个文件描述符（例如套接字、管道等），并在这些文件描述符中的任何一个准备好进行 I/O 操作时返回。

基础概念

参数说明：

nfds：需要监视的文件描述符的最大值加 1。
readfds：一个文件描述符集合，用于检测可读事件。
writefds：一个文件描述符集合，用于检测可写事件。
exceptfds：一个文件描述符集合，用于检测异常事件。
timeout：等待的超时时间，可以是 NULL（无限等待）、0（立即返回）或者一个指向 timeval 结构体的指针。

优势

并发处理：允许单个进程/线程同时处理多个 I/O 操作，提高效率。
灵活性：可以监视多种类型的文件描述符，并针对不同的事件进行处理。
跨平台：在大多数 Unix-like 系统上都有实现。

类型

可读事件：当文件描述符中有数据可读时触发。
可写事件：当文件描述符可以写入数据时触发。
异常事件：当文件描述符发生异常（如连接断开）时触发。

应用场景

网络服务器：处理多个客户端连接，如 HTTP 服务器、聊天服务器等。
实时数据处理：从多个数据源收集数据并进行实时处理。
多线程替代方案：在某些情况下，使用 select 可以避免创建过多的线程或进程。

示例代码

以下是一个简单的 select 使用示例，用于监听多个套接字：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/select.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>

int main() {
    int server_fd, new_socket;
    struct sockaddr_in address;
    int addrlen = sizeof(address);
    fd_set readfds;
    int max_sd, activity, valread;
    char buffer[1024] = {0};

    // 创建 socket
    if ((server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == 0) {
        perror("socket failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 绑定和监听
    address.sin_family = AF_INET;
    address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    address.sin_port = htons(8080);
    if (bind(server_fd, (struct sockaddr *)&address, sizeof(address)) < 0) {
        perror("bind failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    if (listen(server_fd, 3) < 0) {
        perror("listen");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    while (1) {
        // 清空文件描述符集合
        FD_ZERO(&readfds);

        // 添加服务器套接字到集合
        FD_SET(server_fd, &readfds);
        max_sd = server_fd;

        // 添加客户端套接字到集合
        for (int i = 0; i < MAX_CLIENTS; i++) {
            int sd = client_socket[i];
            if (sd > 0) {
                FD_SET(sd, &readfds);
            }
            if (sd > max_sd) {
                max_sd = sd;
            }
        }

        // 使用 select 监听
        activity = select(max_sd + 1, &readfds, NULL, NULL, NULL);
        if ((activity < 0) && (errno != EINTR)) {
            perror("select error");
        }

        // 处理新的连接
        if (FD_ISSET(server_fd, &readfds)) {
            if ((new_socket = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&address, (socklen_t*)&addrlen)) < 0) {
                perror("accept");
                exit(EXIT_FAILURE);
            }
            // 添加新连接到客户端套接字数组
            for (int i = 0; i < MAX_CLIENTS; i++) {
                if (client_socket[i] == 0) {
                    client_socket[i] = new_socket;
                    break;
                }
            }
        }

        // 处理客户端数据
        for (int i = 0; i < MAX_CLIENTS; i++) {
            int sd = client_socket[i];
            if (FD_ISSET(sd, &readfds)) {
                if ((valread = read(sd, buffer, 1024)) == 0) {
                    // 客户端断开连接
                    getpeername(sd, (struct sockaddr*)&address, (socklen_t*)&addrlen);
                    printf("Host disconnected, ip %s, port %d\n", inet_ntoa(address.sin_addr), ntohs(address.sin_port));
                    close(sd);
                    client_socket[i] = 0;
                } else {
                    // 处理接收到的数据
                    buffer[valread] = '\0';
                    send(sd, buffer, strlen(buffer), 0);
                }
            }
        }
    }

    return 0;
}