【计算机网络】多路转接之select

系统提供select()来实现多路转接

IO = 等 + 拷贝 -> select()只负责等待，可以一次等待多个fd

select()本身没有数据拷贝的能力，拷贝要read()/write()来完成

一、select的使用

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

① int nfds：select要监视多个fd中的最大的fd+1（比如要监视3,4,5 那nfds就是5+1=6）

fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout 这四个参数都是输入输出型参数

② struct timeval *timeout

设为nullptr -> 阻塞式监视；设为struct timbal timeout = {0, 0} -> 非阻塞式监视

设为struct timbal timeout = {5, 0} -> 5s以内阻塞式，超过5s，非阻塞返回一次（每隔5s返回一次）

假设到第3s时就返回了，那struct timbal timeout作为输出型参数就返回剩余时间2s（5-3=2）

返回值：ret>0：返回有几个fd就绪了；ret==0：超时返回了；ret<0：select调用失败

③fd_set *readfds(读事件)  ④fd_set *writefds(写事件)  ⑤fd_set *exceptfds(异常事件)

select未来只关心三类事件：a. 读 b.写 c.异常 — 对于任何一个fd，都是这三种

fd_set:位图结构，表示文件描述符集合

输入：表示用户告诉内核，你要帮我关心一下，我给你的集合中的所有的fd的读事件（哪些fd上的读事件内核要关心）

比特位的位置，表示fd的数值；比特位的内容，表示是否关心

输出：内核告诉用户，你说要关心的多个fd中，有哪些已经就绪了

比特位的位置，表示fd的数值；比特位的内容，表示哪些fd所对应的事件已经就绪了

输入输出型参数的意义：让用户和内核之间互相沟通，互相知晓对方想要的或者关心的（这三个参数分别对应三类事件）

我们不能直接操作fd_set位图，系统提供了专门的接口去操作fd_set位图

①void FD_CLR(int fd, fd_set *set); // 删除fd_set位图中的fd

②int  FD_ISSET(int fd, fd_set *set); // 检测fd_set位图中是否存在fd

③void FD_SET(int fd, fd_set *set); // 把fd设置进fd_set位图

④void FD_ZERO(fd_set *set); // 清空fd_set位图

注意⚠️：能够添加的fd的个数一定是有上限的（1024个）

二、select的特点

1.select能同时等待的文件fd是有上限的，除非重新改内核，否则无法解决

2.必须借助第三方数组，来维护合法的fd

3.select的大部分参数是输入输出型的。调用select前，要重新设置所有的fd；调用之后，我们还有检查更新所有的fd（遍历成本）

4.select为什么第一个参数是最大fd+1呢？确定遍历范围 — 内核层面

5.select采用位图，用户->内核，内核->用户，来回的进行数据拷贝（拷贝成本）