linux下使用select I/O複用和多線程編程實現簡單的TCP服務器

    I/O複用之Select模型

I/O複用使得程序可以同時監聽多個文件描述符，可是，他自己也是阻塞的，而且當一個或多個文件描述符準備就緒時，若是不採用其餘措施，程序只能按順序處理其中的每一個文件描述符。若是要使程序可以並行運行，只能使用多進程或多線程的方式。

Linux下實現I/O複用的系統調用主要有select、poll和epoll，下面將詳細介紹select的系統調用。

Select系統調用的用途：在一段時間內，監聽用戶感興趣的文件描述符上面的可讀、可寫和異常等事件。

相關API的介紹：

#include <sys/select.h>
int select（int nfds, fd_set * readfds, fd_set * writefdds, fd_set * exceptfds, struct timeval * timeout);

①、nfds參數：全部監聽的文件描述符的最大值 + 1

②、readfds、writefds和exceptfds參數分別爲可讀、可寫和異常等事件對應的文件描述符集合；程序只須要傳入本身感興趣的文件描述符，內核將修改他們來通知程序那些文件描述符已經準備就緒；fd_set結構體僅包含一個整形數組，該數組的每個元素的每一位標誌一個文件描述符，下面的一組宏用來操做fd_set的每一位：

FD_ZERO(fd_set * fdset);//清除fd_set的全部位
FD_SET(int fd, fd_set * fdset);//設置fdset的位fd
FD_CLR(int fd, fd_set * fdset);//清除fdset的位fd
int FD_ISSET(int fd, fd_set * fdset);//測試fdset的位fd是否被設置

③、ttimeout參數：timeout參數是一個timeval結構體，timeval的結構體的定義以下：

struct timeval
{
long tv_sec;//秒數
long tv_usec;//微秒數
};

若是tv_sec和tv_usec都設置爲0，則select當即返回， 若是timeout參數設置爲NULL，則select一直阻塞直到某個文件描述符準備就緒。

返回值：成功返回就緒的文件描述符的總數，若是超過期間內沒有任何文件描述符準備就緒，select將返回0，失敗則返回-1並設置errno；若在select等待事件內程序接收到信號，則select當即返回-1，並設置errno爲EINTER。

文件描述符的就緒條件：

可讀描述符就緒條件：

①、接收緩衝區中的字節數大於或等於SO_RCVLOWAT標誌

‚、有新的鏈接請求

ƒ、對方關閉鏈接

④、有未處理的錯誤

可寫描述符的就緒條件：

①、發送緩衝區中的可用字節數大於或等於SO_SENLOWAT標誌

‚、寫操做被關閉

ƒ、有未處理的錯誤

異常文件描述符的就緒條件：

①、socket上接收帶外數據

代碼示例：

http://www.oschina.net/code/snippet_861360_27324

分享的代碼主要是使用select系統調用和多線程編程實現一個簡單的並行的TCP服務器

select 模型的有缺點:

優勢：select模型的優勢之一就是良好的跨平臺支持

缺點：

1、單個進程可以監測的文件描述符有限，通常爲1024，能夠經過修改內核修改

2、select維護了存儲大量文件描述符的數據結構，隨着文件描述符的增長，其複製的開銷及遍歷形成的開銷影響系統效率。