unix 网络编程 select 讲解

最近听公司的一个分享，讲到socket通信，听到select一词，不是很明白，花了一下午的时间学习了一下，现在总结如下：

1.  首先要将用于监听的socket设置为非阻塞的端口，这里我们就会用到setsockopt()函数：
     int setsockopt(int s, int level, int optname, void* optval, socklen_t* optlen);
     这里我们要涉及到一个结构：
     struct timeval
     {
             time_t tv_sec;
             time_t tv_usec;
     };
     这里第一个域的单位为秒，第二个域的单位为微秒。
     struct timeval tv_out;
     tv_out.tv_sec = 1;
     tv_out.tv_usec = 0;
     填充这个结构后，我们就可以以如下的方式调用这个函数：
     setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, &tv_out, sizeof(tv_out));(具体参数可以man一下，或查看MSDN)
     这样我们就设定了recv()函数的超时机制，当超过tv_out设定的时间而没有数据到来时recv()就会返回0值。

   2. 我们要介绍的是多路复用机制，也就是同时监听多个套接字连接。

select()的机制中提供一fd_set的数据结构，实际上是一long类型的数组， 
每一个数组元素都能与一打开的文件句柄（不管是Socket句柄,还是其他 
文件或命名管道或设备句柄）建立联系，建立联系的工作由程序员完成， 
当调用select()时，由内核根据IO状态修改fd_set的内容，由此来通知执 
行了select()的进程哪一Socket或文件可读。

有时，select()也被用来当作延时函数使用。sleep()延时会释放cpu，用select的话，可以在占用cpu的情况下，延时

int select(
int nfds,
fd_set* readfds,
fd_set* writefds,
fd_set* exceptfds,
const struct timeval* timeout
);

参数：

nfds    

需要检查的文件描述字个数（即检查到fd_set 的第几位），数值应该比三组fd_set中所含的最大fd值更大，一般设为三组fd_set中所含的最大fd值加1（如在readset, writeset,exceptset中所含最大的fd为5，则nfds=6，因为fd是从0开始的）。设这个值是为提高效率，使函数不必检查 fd_set的所有1024位。

readset   

     用来检查可读性的一组文件描述字。

writeset

     用来检查可写性的一组文件描述字。

exceptset

     用来检查是否有异常条件出现的文件描述字。(注：错误不包括在异常条件之内)

timeout

有三种可能：

1.        timeout="NULL"（阻塞：直到有一个fd位被置为1函数才返回）

2.        timeout所指向的结构设为非零时间（等待固定时间：有一个fd位被置为1或者时间耗尽，函数均返回）

3.        timeout所指向的结构，时间设为0（非阻塞：函数检查完每个fd后立即返回）

select函数作用：在timeout时间内，不断测试不超过nfds 的所有fd，对于每一个接受到外部事件的fd, 将其在fd_set中的位置置1， 其余的没有接收到外部条件的fd位置置0，通外接下来的FD_ISSET进行测试，找到满足条件的所有fd。所以每次在调用select函数之前，要重新对fd_set进行赋值。

select函数返回值：     

如果在timeout时间内，有fd满足条件，返回对应位仍然为1的fd的总数。

如果timeout时间用完了，也没有fd接收到外部事件，则返回0

出错的情况返回负数。

四个宏来操作： 完全一点 从accept开始.

    fd_set set;

    FD_ZERO(&set);       /* 将set清零使集合中不含任何fd*/

    FD_SET(fd, &set);    /* 将fd加入set集合 */

    FD_CLR(fd, &set);    /* 将fd从set集合中清除 */

    FD_ISSET(fd, &set); /* 测试fd是否在set集合中*/

过去，一个fd_set通常只能包含<32的fd（文件描述 字），因为fd_set其实只用了一个32位矢量来表示fd；现在,UNIX系统通常会在头文件中定义常量 FD_SETSIZE，它是数据类型fd_set的描述字数量，其值通常是1024，这样就能表示<1024的fd。根据fd_set的位矢量实 现，我们可以重新理解操作fd_set的四个宏：

    fd_set set;

FD_ZERO(&set);      /*将set的所有位置0，如set在内存中占8位则将set置为

00000000*/

FD_SET(0, &set);    /* 将set的第0位置1，如set原来是00000000，则现在变为10000000，这样fd==1的文件描述字就被加进set中了 */

FD_CLR(4, &set);    /*将set的第4位置0，如set原来是10001000，则现在变为10000000，这样fd==4的文件描述字就被从set中清除了 */

FD_ISSET(5, &set); /* 测试set的第5位是否为1，如果set原来是10000100，则返回非零，表明fd==5的文件描述字在set中；否则返回0*/