select 函數(shù)

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

select函數(shù)是一個(gè)用于多路復(fù)用的系統(tǒng)調(diào)用，用于監(jiān)視一組文件描述符（fd_set）的狀態(tài)變化。它可以同時(shí)監(jiān)視多個(gè)文件描述符，等待其中任意一個(gè)文件描述符準(zhǔn)備好進(jìn)行讀、寫或異常處理。

參數(shù)說明：

nfds：要監(jiān)視的文件描述符的最大值加1。
readfds：用于監(jiān)視可讀事件的文件描述符集合。
writefds：用于監(jiān)視可寫事件的文件描述符集合。
exceptfds：用于監(jiān)視異常事件的文件描述符集合。
timeout：超時(shí)時(shí)間，指定select函數(shù)的阻塞時(shí)間，可以設(shè)為NULL表示永久阻塞，也可以設(shè)為指向timeval結(jié)構(gòu)體的指針，設(shè)置超時(shí)時(shí)間。

fd_set 類型

fd_set是一個(gè)用于表示文件描述符集合的數(shù)據(jù)類型，在C語(yǔ)言中使用。它是一個(gè)位圖（bitmap）類型，用于在多路復(fù)用機(jī)制中管理文件描述符的就緒狀態(tài)。

在使用fd_set類型時(shí)，需要使用一些宏函數(shù)進(jìn)行相關(guān)操作，如FD_ZERO、FD_SET、FD_CLR和FD_ISSET。

FD_ZERO(fd_set *set)：將指定的fd_set集合清空，將所有位都設(shè)置為0。
FD_SET(int fd, fd_set *set)：將指定的文件描述符fd添加到fd_set集合中。
FD_CLR(int fd, fd_set *set)：將指定的文件描述符fd從fd_set集合中移除。
FD_ISSET(int fd, fd_set *set)：檢查指定的文件描述符fd是否在fd_set集合中，并返回相應(yīng)的狀態(tài)。

timeval 結(jié)構(gòu)體

timeval結(jié)構(gòu)體定義如下：

struct timeval {time_t tv_sec;  // 秒數(shù)suseconds_t tv_usec;  // 微秒數(shù)
};

其中，tv_sec表示秒數(shù)，tv_usec表示微秒數(shù)。在使用timeval結(jié)構(gòu)體時(shí)，可以通過設(shè)置tv_sec和tv_usec的值來(lái)表示相應(yīng)的時(shí)間。

在多路復(fù)用機(jī)制中，可以將timeval結(jié)構(gòu)體用作select函數(shù)的timeout參數(shù)，指定select函數(shù)的阻塞時(shí)間。如果timeout設(shè)置為NULL，select函數(shù)將會(huì)永久阻塞，直到有文件描述符就緒或被信號(hào)中斷。如果timeout設(shè)置為指向timeval結(jié)構(gòu)體的指針，則select函數(shù)會(huì)在指定的時(shí)間內(nèi)阻塞，超過指定時(shí)間后會(huì)返回0。

select 函數(shù)的基本使用流程

文件描述符就緒條件

select函數(shù)或其他多路復(fù)用機(jī)制時(shí)，可以通過以下條件來(lái)判斷一個(gè)socket是否就緒：

可讀條件（Read-ready）：當(dāng)一個(gè)socket上有數(shù)據(jù)可讀時(shí)，即接收緩沖區(qū)中有數(shù)據(jù)等待讀取，這個(gè)socket就被認(rèn)為是可讀的。

可寫條件（Write-ready）：當(dāng)一個(gè)socket上的發(fā)送緩沖區(qū)有足夠的空間可以寫入數(shù)據(jù)時(shí)，這個(gè)socket就被認(rèn)為是可寫的。

異常條件（Exceptional condition）：當(dāng)一個(gè)socket上發(fā)生了異常情況，如帶外數(shù)據(jù)到達(dá)或連接錯(cuò)誤，這個(gè)socket就被認(rèn)為是異常的。

以select函數(shù)為中心實(shí)現(xiàn)多路轉(zhuǎn)接的思路

select 缺陷

每次調(diào)用select, 都需要手動(dòng)設(shè)置fd集合, 從接口使用角度來(lái)說也非常不便
（體現(xiàn)為需要數(shù)組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)輔助）
每次調(diào)用select，都需要把fd集合從用戶態(tài)拷貝到內(nèi)核態(tài)，這個(gè)開銷在fd很多時(shí)會(huì)很大(指select的執(zhí)行過程)
同時(shí)每次調(diào)用select都需要在內(nèi)核遍歷傳遞進(jìn)來(lái)的所有fd，這個(gè)開銷在fd很多時(shí)也很大(指select的執(zhí)行過程)
select支持的文件描述符數(shù)量太小（512 * 8 個(gè)bit位）