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本篇內容介紹了“linux要用select的原因是什么”的有關知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領大家學習一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細閱讀，能夠學有所成！
因為select可以使開發者在同時等待多個文件緩沖區，可減少IO等待的時間，能夠提高進程的IO效率。select()函數是IO多路復用的函數，允許程序監視多個文件描述符，等待所監視的一個或者多個文件描述符變為“準備好”的狀態；所謂的”準備好“狀態是指：文件描述符不再是阻塞狀態，可以用于某類IO操作了，包括可讀，可寫，發生異常三種。
select是一個計算機函數，位于頭文件#include <sys/select.h> 。該函數用于監視文件描述符的變化情況——讀寫或是異常。
select函數是IO多路復用的函數，它主要的功能是用來等文件描述符中的事件是否就緒，select可以使我們在同時等待多個文件緩沖區 ，減少IO等待的時間，能夠提高進程的IO效率。
select()函數允許程序監視多個文件描述符，等待所監視的一個或者多個文件描述符變為“準備好”的狀態。所謂的”準備好“狀態是指：文件描述符不再是阻塞狀態，可以用于某類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);
等待的文件描述符的最大值+1，例如：應用進程想要去等待文件描述符3,5,8的事件，則
nfds=max(3,5,8)+1;
readfds和writefds，exceptfds的類型都是fd_set,那么fd_set類型是什么呢？
fd_set類型本質是一個位圖，位圖的位置 表示 相對應的文件描述符，內容表示該文件描述符是否有效，1代表該位置的文件描述符有效，0則表示該位置的文件描述符無效。
如果將文件描述符2，3設置位圖當中，則位圖表示的是為1100。
fd_set的上限是1024個文件描述符。
readfds是 等待讀事件的文件描述符集合，.如果不關心讀事件（緩沖區有數據)，則可以傳NULL值。
應用進程和內核都可以設置readfds，應用進程設置readfds是為了通知內核去等待readfds中的文件描述符的讀事件.而 內核設置readfds是為了告訴應用進程哪些讀事件生效
與readfds類似，writefds是等待寫事件(緩沖區中是否有空間)的集合，如果不關心寫事件，則可以傳值NULL。
如果內核等待相應的文件描述符發生異常，則將失敗的文件描述符設置進exceptfds中，如果不關心錯誤事件，可以傳值NULL。
設置select在內核中阻塞的時間，如果想要設置為非阻塞，則設置為NULL。如果想讓select阻塞5秒，則將創建一個struct timeval time={5,0};
其中struct timeval的結構體類型是：
struct timeval {
long tv_sec; /* seconds */
long tv_usec; /* microseconds */
};
如果沒有文件描述符就緒就返回0；
如果調用失敗返回-1；
如果timeout中中readfds中有事件發生，則返回timeout剩下的時間。
應用進程和內核都需要從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，應用進程需要從readfds和writefds中知道哪些文件描述符的事件就緒.
如果我們要不斷輪詢等待文件描述符，則應用進程需要不斷的重新設置readfds和writefds，因為每一次調用select，內核會修改readfds和writefds，所以我們需要在 應用程序 中 設置一個數組 來保存程序需要等待的文件描述符，保證調用 select 的時候readfds 和 writefds中的將如下：
如果是一個select服務器進程，則服務器進程會不斷的接收有新鏈接，每個鏈接對應一個文件描述符，如果想要我們的服務器能夠同時等待多個鏈接的數據的到來，我們監聽套接字listen_sock讀取新鏈接的時候，我們需要將新鏈接的文件描述符保存到read_arrys數組中，下次輪詢檢測的就會將新鏈接的文件描述符設置進readfds中，如果有鏈接關閉，則將相對應的文件描述符從read_arrys數組中拿走。
一張圖看懂select服務器：
簡易版的select服務器：
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;//監聽套接字
int port;
public:
select_server(int _port):port(_port){}
//初始化select_server服務器
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保存讀事件的文件描述符
readfds_arry[0]=listen_sock;//將監聽套接字保存進readfds_arry數組中
fd_set readfds;
while(1){
FD_ZERO(&readfds);
int nfds=0;
//將read_arry數組中的文件描述符設置進程readfds_arry位圖中
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];
}
}
}
//調用select對readfds中的文件描述符進行等待數據
switch(select(nfds+1,&readfds,NULL,NULL,NULL)){
case 0:
//沒有一個文件描述符的讀事件就緒
cout<<"select timeout"<<endl;
break;
case -1:
//select失敗
cout<<"select error"<<endl;
default:
{
//有讀事件發生
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){
//有新鏈接到來
struct sockaddr peer;
socklen_t len;
int newfd=accept(listen_sock,&peer,&len);
cout<<newfd<<endl;
//將新鏈接設置進readfds_arry數組中
AddfdsArry(readfds_arry,newfd);
}
else{
//其他事件就緒
char str[1024];
int sz=recv(readfds_arry[i],&str,sizeof(str),MSG_DONTWAIT);
switch(sz){
case -1:
//讀取失敗
cout<<readfds_arry[i]<<": recv error"<<endl;
break;
case 0:
//對端關閉
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]);//端口號
Select::select_server* sl=new Select::select_server(port);
sl->InitServer();
sl->Run();
}
測試：
由于fd_set的上限是1024，所以select能等待的讀事件的文件描述符和寫事件的文件描述是有上限的，如果作為一個大型服務器，能夠同時鏈接的客戶端是遠遠不夠的。
每次應用進程調用一次select之前，都需要重新設定writefds和readfds，如果進行輪詢調用select，這對影響cpu效率。
內核每一次等待文件描述符 都會重新掃描所有readfds或者writefds中的所有文件描述符，如果有較多的文件描述符，則會影響效率。
“linux要用select的原因是什么”的內容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業相關的知識可以關注億速云網站，小編將為大家輸出更多高質量的實用文章！
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