select多路IO复用

select多路IO复用的应用场景：

1. 一个进程同时需要同时监听处理多个IO事件的场景
2. 一个服务器即要处理TCP又要UDP

优点：

1. 无需创建多个进程或线程单独与客户端对接，减少系统开销
2. 扩平台、可移植强

缺点：

1. select监听的文件描述符个数受限于FD_SETSIZE,一般为1024，单纯改变进程打开的文件描述符个数并不能改变select监听文件个数
2. 解决1024以下客户端时使用select是很合适的，但如果链接客户端过多，select采用的是轮询模型，会大大降低服务器响应效率，不应在select上投入更多精力

1. select

int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, 
	fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
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nfds：监听的所有文件描述符中，最大文件描述符+1
readfds： 读文件描述符监听集合。 传入、传出参数
writefds： 写文件描述符监听集合。 传入、传出参数 (不常用) NULL
exceptfds： 常文件描述符监听集合 传入、传出参数 NULL
timeout： 设置监听超时时长 （NULL： 阻塞监听）（0： 非阻塞监听，轮询）
返回值：
> 0： 所有监听集合（3个）中， 满足对应事件的总数。
0： 没有满足监听条件的文件描述符
-1： errno

2. FD_ZERO

功能： 清空一个文件描述符集合

void FD_ZERO(fd_set *set);
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3. FD_SET

功能：将待监听的文件描述符，添加到监听集合中

void FD_SET(int fd, fd_set *set);
1

4. FD_CLR

功能： 将一个文件描述符从监听集合中 移除。

void FD_CLR(int fd, fd_set *set);
1

5. FD_ISSET

功能：判断一个文件描述符是否在监听集合中

int  FD_ISSET(int fd, fd_set *set);
1

返回值： 在：1；不在：0

demo

#include "cs_dev.h"
#include <string.h>
#include <ctype.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>

#define SOCKPROT 8888

int main(void)
{
	int sockfd = 0;
	int c_fd   = 0;
	char dstIp[16] = {0};
	int c_addr_len = 0;
	char buf[1024] = {0};
	struct sockaddr_in sockaddr;
	struct sockaddr_in c_addr;

	c_addr_len = sizeof(c_addr);

	sockfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

	Setsockopt(sockfd);		 //设置端口复用
	Bind(sockfd, (struct sockaddr*)&sockaddr, sizeof(sockaddr));
	Listen(sockfd, 10);

	int j = 0;
	fd_set readfds, allfds;
	int nread = 0;
	int nready = 0;
	int maxfd  = sockfd;
	int client[FD_SETSIZE];  //客户端连接文件描述符数组
	int maxi = -1;           //记录client数组最大下标位置

	for (int i=0; i < FD_SETSIZE; i++) {
		client[i] = -1;
	}

	FD_ZERO(&readfds);
	FD_SET(sockfd, &readfds);
	allfds = readfds;        //select返回 readfds修改为监听到的文件描述符集合; allfds作为备份

	while (1) {
		readfds = allfds;    
		nready = select(maxfd + 1, &readfds, NULL, NULL, NULL); //阻塞等待，成功返回 nready > 0
		if (nread == -1) 
			perr_exit("select");

		if (FD_ISSET(sockfd, &readfds)) {     //新连接处理
			c_fd = Accept(sockfd, (struct sockaddr*)&c_addr, &c_addr_len);
			printf("IP:%s PROT:%d connect...\n", \
					inet_ntop(AF_INET, &c_addr.sin_addr, dstIp, sizeof(dstIp)), \
					ntohs(c_addr.sin_port));

			for (j=0; j < FD_SETSIZE; j++) {  //将新连接的客户端文件描述符存放入client数组
				if (client[j] == -1) {
					client[j] = c_fd;
					break;
				}
			}
			if (j == FD_SETSIZE)	//超过最大连接数
				fputs("too many clients connect...\n", stderr);
			else if (c_fd > maxfd)  //获取最大文件描述符
				maxfd = c_fd;
	
			FD_SET(c_fd, &allfds);  //加入到备份集合
	
			if (j > maxi) 			//更新客户端文件描述数组最大值下标
				maxi = j;

			if (--nready == 0)      //事件处理完毕
				continue;
		}

		for (int i=0; i <= maxi; i++) {  //读数据
			if ((client[i] != -1) && (FD_ISSET(client[i], &readfds))) {
				memset(buf, 0, sizeof(buf));
				nread = Read(client[i], buf, sizeof(buf));
				if (nread == 0) {        //客户端断开连接
					Close(client[i]);
					FD_CLR(client[i], &allfds);
					client[i] = -1;
					for (; i >= 0; i--) {//更新客户端文件描述数组最大值下标
						if (client[i] != -1) {
							maxi = i;
							break;
						}
					}
				} else if (nread > 0) {  //处理动作
					Write(client[i], buf, nread);
					Write(0, buf, nread);
				}

				if (--nready == 0)		 //事件处理完毕
					break;
			}
		}
	}

	Close(sockfd);

	return 0;
}
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