系統提供select函數來實現多路複用輸入/輸出模型。select系統調用時用來讓我們程序監視多個文件句柄的狀態變化的。程序會停在select這裏等待，直到被監視的文件句柄有一個或多個發生了狀態改變。關於文件句柄，其實就是一個整數，我們最熟悉的文件句柄是0,1,2三個，0是標準輸入，1是標準輸出，2是標準錯誤輸出。
函數原型：
參數：
nfds 輸入型參數 readfds，writefds，exceptfds，timeout即爲輸入型參數又爲輸出型參數
nfds：最大文件描述符+1；
readfds：讀文件符集。
調用時：當文件描述符添加到readfds，只關心讀。
返回：關心的很多讀事件，哪個讀事件已經就緒。
writefds:寫文件符集
調用時：當文件描述符添加到writefds，只關心寫
返回：關心的很多寫事件，哪個寫事件已經就緒。
exceptfds：異常文件符集。
timeout：所等待的時間。
若timeout爲NULL時，阻塞，不進行任何返回直到有事件發生。
若timeout爲0時，非阻塞，立即返回。
若timeout>0時，在指定的timeout時間內，沒有事件發生，則超時返回。
返回值：
若爲0表示超時
若爲-1，出錯
若>0，表示就緒事件的個數
FD_CLR(int fd,fd_set* set)；刪除文件描述符集set中的fd
FD_ISSET(int fd,fd_set *set)；判斷fd是否在set中
FD_SET（int fd,fd_set*set）；將fd加到set中
FD_ZERO（fd_set *set）；將set置爲0
理解select模型：
理解select模型的關鍵在於理解fd_set,爲說明方便，取fd_set長度爲1字節，fd_set中的每一bit可以對應一個文件描述符fd。則1字節長的fd_set最大可以對應8個fd。
（1）執行fd_set set; FD_ZERO(&set);則set用位表示是0000,0000。
（2）若fd＝5,執行FD_SET(fd,&set);後set變爲0001,0000(第5位置爲1)
（3）若再加入fd＝2，fd=1,則set變爲0001,0011
（4）執行select(6,&set,0,0,0)阻塞等待
（5）若fd=1,fd=2上都發生可讀事件，則select返回，此時set變爲0000,0011。注意：沒有事件發生的fd=5被清空。
基於上面的討論，可以輕鬆得出select模型的特點：
（1)可監控的文件描述符個數取決與sizeof(fd_set)的值。我這邊服務 器上sizeof(fd_set)＝512，每bit表示一個文件描述符，則我服務器上支持的最大文件描述符是512*8=4096。據說可調，另有說雖 然可調，但調整上限受於編譯內核時的變量值。
（2）將fd加入select監控集的同時，還要再使用一個數據結構array保存放到select監控集中的fd，一是用於再select 返回後，array作爲源數據和fd_set進行FD_ISSET判斷。二是select返回後會把以前加入的但並無事件發生的fd清空，則每次開始 select前都要重新從array取得fd逐一加入（FD_ZERO最先），掃描array的同時取得fd最大值maxfd，用於select的第一個參數。
（3）可見select模型必須在select前循環array（加fd，取maxfd），select返回後循環array（FD_ISSET判斷是否有事件發生）。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
int fds[64];
const fds_num = 64;
void usage(const char* _proc)
{
printf("Usage:%s [ip] [port]\n",_proc);
}
static int startup(const char* _ip,int _port)
{
int sock = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //創建套接字
if(sock < 0){
perror("socket");
exit(2);
}
int opt = 1;
setsockopt(sock,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&opt,sizeof(opt)); //設置在TIME_WAIT時，端口號還可以用
struct sockaddr_in local; //設置本地local
local.sin_family = AF_INET;
local.sin_port = htons(_port);
local.sin_addr.s_addr = inet_addr(_ip); //將點分十進制轉化爲整型
if(bind(sock,(struct sockaddr*)&local,sizeof(local)) < 0) //綁定套接字
{
perror("bind");
exit(3);
}
if(listen(sock,5) < 0) //監聽套接字 5表示的爲連接隊列的長度 表示最多同時不能超過5個連接
{
perror("listen");
exit(4);
}
return sock;
}
int main(int argc,char* argv[])
{
if(argc != 3)
{
usage(argv[0]);
exit(1);
}
int i = 0;
for(;i<64;++i)
{
fds[i] = -1;
}
int listen_sock = startup(argv[1],atoi(argv[2])); //監聽套接字
fd_set rset; //文件符集
FD_ZERO(&rset); //清空文件符集
FD_SET(listen_sock,&rset); //將套接字加入文件符集
fds[0] = listen_sock;
int done = 0;
while(!done)
{
int max_fd = -1;
for(i=0;i<fds_num;++i)
{
if(fds[i] > 0 ) //將讀事件加到文件符集
{
FD_SET(fds[i],&rset);
max_fd = max_fd<fds[i]?fds[i]:max_fd; //記錄最大的文件符
}
}
struct timeval timeout = {0,0};
switch(select(max_fd+1,&rset,NULL,NULL,NULL)) //select返回就緒讀事件
{
case 0: //返回值爲0，超時
printf("timeout\n");
break;
case -1: //錯誤
printf("select\n");
break;
default: //返回的爲就緒讀事件的個數
{
for(i=0;i<fds_num;++i)
{
if(i==0 && FD_ISSET(listen_sock,&rset)) //如果就緒讀事件爲監聽套接字，且在文件符集中
{
struct sockaddr_in peer;
socklen_t len = sizeof(peer);
int new_fd = accept(listen_sock, (struct sockaddr*)&peer,&len);
//指定服務器連接客戶端，返回客戶端的標識符（新的文件描述符）
if(new_fd > 0)
{
printf("get a new client:socket->%s:%d\n",inet_ntoa(peer.sin_addr),ntohs(peer.sin_port));
int j = 0;
for(j=0;j<fds_num;j++)
{
if(fds[j] == -1)
{
fds[j] = new_fd;
break;
}
}
if(j == fds_num)
{
close(new_fd);
}
}
}
else
{
if(FD_ISSET(fds[i],&rset))
{
char buf[1024];
memset(buf,'\0',sizeof(buf));
ssize_t _s = read(fds[i],buf,sizeof(buf)-1);
if(_s > 0)
{
printf("client# %s\n",buf);
}else if(_s == 0) //讀到文件末尾
{
printf("client close..\n");
close(fds[i]);
fds[i] = -1;
}else
{
perror("read");
}
}
}
}
break;
}
}
}
return 0;
}測試結果：
select模型的優點：
優點一:在調用select模型時，若沒有事件發生，則會阻塞直到有事件就緒。
優點二:一次可以等待多個套接字。
select模型的缺點：
select在執行之前必須先循環添加要監聽的文件描述符到fds集合中，所以
缺點一：每次調用select都需要把fds集合從用戶態拷貝到內核態，這個開銷在fds很多時開銷很大。
缺點二:每次調用select都需要在內核遍歷所有傳遞進來的fds，判斷是不是我關心的事件，這個開銷在fd很多時，開銷也很大。
缺點三：這個由系統內核決定了，支持的文件描述符的默認值只有1024，想想應用到稍微大一點的服務器就不夠用了。