一、select模型特点
select是传统的IO多路复用模型，与其他IO多路复用模型（如epoll，kqueue）不同的是，select函数能够同时监听多个socket句柄的可读、可写和异常等事件。当某个socket句柄上的事件发生变化时，select函数就会返回，并将所有发生变化的socket句柄集合返回给用户程序，用户程序可以通过遍历这个集合来逐个处理socket事件。
select模型具有较好的兼容性，在大多数操作系统和编程语言中都有实现。同时，由于是同步阻塞模型，所以在并发访问不太密集的场景下，具有较好的稳定性。
但是，由于select模型每次只能监听1024个socket句柄（Windows下更少），因此在高并发访问的场景下，不太适合使用。
二、在IO多路复用模型中使用select
在IO多路复用模型中，使用select函数来监听多个socket句柄的事件，等待有事件发生时处理这些事件。
首先需要用fd_set数据类型来表示要监听的socket集合，通常只需要用到其中的“读就绪”信号。通过调用select函数，并传入要监听的socket集合（也可以分成多个集合）以及超时时间，等待其中任何一个socket句柄的事件发生。
当select函数返回时，需要遍历返回的socket集合，并逐个处理事件，比如接收客户端连接请求、读取数据、写入数据等操作。
三、select模型的作用
select模型的主要作用是实现并发访问和事件监听，并且既可以用于客户端，也可以用于服务器端。
在服务器端，select模型可以监听多个客户端的请求，并响应这些请求。通过即时地处理请求，可以大大提高服务器端的响应能力和并发处理能力，实现高性能的服务器端应用。
在客户端，select模型可以实现同时请求多个资源，提高访问效率，减少用户等待时间。
四、select模型的应用场景
由于select模型在IO多路复用模型中最古老、最基础，因此在某些场景下，仍然可能是最佳选择。
比如在简单的网络应用中，select模型可以通过监听多个连接，实现并发访问和快速响应。在一些低流量场景下，由于没有高并发访问，因此可以保证稳定性。
同时，在学习网络编程时，也可以先从select模型开始，了解IO多路复用模型的基础知识。
五、select模型服务器
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/time.h>
#define BUF_SIZE 100
int main(int argc, char *argv[])
{
int serv_sock, clnt_sock;
struct sockaddr_in serv_adr, clnt_adr;
socklen_t adr_sz;
int fd_max, str_len, fd_num, i;
char buf[BUF_SIZE];
fd_set reads, cpy_reads;
struct timeval timeout;
if(argc!=2) {
printf("Usage : %s \n", argv[0]);
exit(1);
}
serv_sock=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
memset(&serv_adr, 0, sizeof(serv_adr));
serv_adr.sin_family=AF_INET;
serv_adr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
serv_adr.sin_port=htons(atoi(argv[1]));
if(bind(serv_sock, (struct sockaddr*)&serv_adr, sizeof(serv_adr))==-1)
exit(1);
if(listen(serv_sock, 5)==-1)
exit(1);
FD_ZERO(&reads);
FD_SET(serv_sock, &reads);
fd_max=serv_sock;
while(1)
{
cpy_reads=reads;
timeout.tv_sec=5;
timeout.tv_usec=5000;
if((fd_num=select(fd_max+1, &cpy_reads, 0, 0, &timeout))==-1)
break;
if(fd_num==0)
continue;
for(i=0; i<fd_max+1; i++)
{
if(FD_ISSET(i, &cpy_reads))
{
if(i==serv_sock) // connection request!
{
adr_sz=sizeof(clnt_adr);
clnt_sock=accept(serv_sock, (struct sockaddr*)&clnt_adr, &adr_sz);
FD_SET(clnt_sock, &reads);
if(fd_max<clnt_sock)
fd_max=clnt_sock;
printf("connected client: %d \n", clnt_sock);
}
else // read message!
{
str_len=read(i, buf, BUF_SIZE);
if(str_len==0) // close request!
{
FD_CLR(i, &reads);
close(i);
printf("closed client: %d \n", i);
}
else
{
write(i, buf, str_len); // echo!
}
}
}
}
}
close(serv_sock);
return 0;
}
六、select模型工作原理
select模型基于IO多路复用机制，使用select函数来监听多个socket句柄的事件，等待有事件发生时处理这些事件。当有事件发生时，select函数就会返回，并将所有发生变化的socket句柄集合返回给用户程序，用户程序可以通过遍历这个集合来逐个处理socket事件。
在实现过程中，需要用fd_set数据类型来表示要监听的socket集合，通过调用select函数，并传入要监听的socket集合以及超时时间，等待其中任何一个socket句柄的事件发生。当select函数返回时，需要遍历返回的socket集合，并逐个处理事件。
七、我们所熟知的网络IO模型select
在网络编程中，select模型是最早、也是最为流行的网络IO模型之一。
select模型的核心思想是使用select函数来监听多个socket句柄，等待它们的读写ready事件，从而实现并发收发数据，提高网络传输效率。
由于其简单易懂、兼容性强、用途广泛，因此仍然被广泛应用在各类网络应用中。
八、select模型的编程步骤
使用select模型进行网络编程的步骤如下：
1. 创建socket。
2. 初始化（绑定）socket地址。
3. 调用listen函数，将socket设置为监听状态，等待客户端连接请求。
4. 创建fd_set类型的变量，用于存储要监听的socket集合。
5. 将要监听的socket加入到fd_set类型变量中。
6. 调用select函数，等待socket事件发生，返回有事件发生的socket集合。
7. 遍历socket集合，处理所有事件。
8. 关闭socket。
九、select模型能突破1024吗？
select模型最多只能监听1024个socket句柄，无法处理更大的并发访问量。为了解决这个问题，后来出现了更先进的IO多路复用模型，比如epoll和kqueue，它们能够监听更多的socket句柄。
虽然select模型的并发能力相对较弱，但在某些场景下仍然有其独特的优势，比如在低流量、低并发的网络应用中。
结语
以上是对select模型的详细阐述，希望能够对读者理解IO多路复用模型、网络编程等方面有所启发。同时，本文也为读者提供了一个基于select模型的简单服务器端代码示例。
原创文章，作者：QROTG，如若转载，请注明出处：https://www.506064.com/n/371885.html
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