I/O多路复用 是一种技术，允许一个进程同时监控多个文件描述符，并在其中任何一个文件描述符准备好进行 I/O 操作时通知进程。这种技术可以提高程序的性能和效率，特别是在需要同时处理多个网络连接或文件描述符的情况下。

# select

函数原型：使用 select 这种 IO 多路转接方式需要调用一个同名函数 select ，这个函数是跨平台的， Linux 、 Windows 、 MacOS 等操作系统都是支持的。该函数可以委托内核帮助我们检测若干个文件描述符的状态，其实就是检测这些文件描述符对应的读写缓冲区的状态。

读缓冲区状态：检测里面是否有数据，如果有数据该缓冲区对应的文件描述符就绪
写缓冲区状态：检测里面是否还有空闲空间，如果有空闲空间该缓冲区对应的文件描述符就绪
读取异常状态：检测是否发生异常，比如网络异常、文件异常等，如果发生异常该缓冲区对应的文件描述符就绪

委托检测的文件描述符遍历检测完毕之后，已就绪的这些满足的文件描述符会通过 select () 的参数分为 3 个集合传出，程序员得到这几个集合依次分情况依次处理即可。

函数原型：

	#include <sys/select.h>
	struct timeval {
	time_t tv_sec; /* 秒 */
	suseconds_t tv_usec; /* 微秒 */
	}

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

nfds ：需要检测的文件描述符的范围，即检测的文件描述符从 0 到 nfds-1 ， nfds 的值通常为待检测的最大文件描述符加 1。(内核允许最大一般是 1024)
- 内核需要线程遍历这些集合中的文件描述符，这个值是循环结束的条件。
- 在 windows 中，该参数是无效的，指定为 - 1 即可。
readfds ：需要检测读状态的文件描述符集合，即检测这些文件描述符对应的读缓冲区状态。
- 传入传出参数 ，读集合一般情况下是需要检测的，这样测能直到通过哪些文件描述符接收数据。
writefds ：需要检测写状态的文件描述符集合，即检测这些文件描述符对应的写缓冲区状态。
- 传入传出参数 ，如果不需要使用该参数可以指定为 NULL。
exceptfds ：需要检测异常状态的文件描述符集合，即检测这些文件描述符对应的异常状态。
- 传入传出参数 ，如果不需要使用该参数可以指定为 NULL。
timeout ：超时时间，即检测文件描述符状态的超时时间。
函数返回值：
- 大于 0 ：成功，返回集合中已就绪的文件描述符的个数。
- 等于 -1 ：则表示出错。
- 等于 0 ：则表示超时。

另外初始化 fd_set 类型的参数还需要使用相关的一些列操作函数，具体如下：

	void FD_ZERO(fd_set *set); // 将 set 集合中的所有文件描述符对应的标志位都设置为 0，表示集合中没有文件描述符
	void FD_SET(int fd, fd_set *set); // 将 set 集合中的 fd 文件描述符对应的标志位设置为 1，表示集合中有该文件描述符
	void FD_CLR(int fd, fd_set *set); // 将 set 集合中的 fd 文件描述符对应的标志位设置为 0，表示集合中没有该文件描述符
	void FD_ISSET(int fd, fd_set *set); // 判断 set 集合中的 fd 文件描述符对应的标志位是否为 1，如果为 1 则表示集合中有该文件描述符，否则表示集合中没有该文件描述符

# poll

函数原型：

	#include <poll.h>
	struct pollfd {
	int fd; /* 文件描述符 */
	short events; /* 监控的事件 */
	short revents; /* 实际发生的事件 */
	};
	int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout);

fds ：需要检测的文件描述符集合，即检测这些文件描述符对应的读缓冲区状态、写缓冲区状态、异常状态。
- 传入传出参数 ，读集合一般情况下是需要检测的，这样测能直到通过哪些文件描述符接收数据。
- pollfd 结构体数组，每个 pollfd 结构体表示一个文件描述符的检测信息，包括文件描述符、检测的事件、实际发生的事件。
nfds ：需要检测的文件描述符的个数，即检测的文件描述符从 0 到 nfds-1 ， nfds 的值通常为待检测的最大文件描述符加 1。
- 内核需要线程遍历这些集合中的文件描述符，这个值是循环结束的条件。
timeout ：超时时间，即检测文件描述符状态的超时时间。
函数返回值：
- 大于 0 ：成功，返回集合中已就绪的文件描述符的个数。
- 等于 -1 ：则表示出错。
- 等于 0 ：则表示超时。

创建监听的套接字 lfd = socket ();
将监听的套接字和本地的 IP 和端口绑定 bind ()
给监听的套接字设置监听 listen ()
创建一个文件描述符集合 fd_set，用于存储需要检测读事件的所有的文件描述符
通过 FD_ZERO () 初始化
通过 FD_SET () 将监听的文件描述符放入检测的读集合中
循环调用 select ()，周期性的对所有的文件描述符进行检测
select () 解除阻塞返回，得到内核传出的满足条件的就绪的文件描述符集合
通过 FD_ISSET () 判断集合中的标志位是否为 1
如果这个文件描述符是监听的文件描述符，调用 accept () 和客户端建立连接
将得到的新的通信的文件描述符，通过 FD_SET () 放入到检测集合中
如果这个文件描述符是通信的文件描述符，调用通信函数和客户端通信
如果客户端和服务器断开了连接，使用 FD_CLR () 将这个文件描述符从检测集合中删除
如果没有断开连接，正常通信即可

服务端并发实现：

	#include <stdio.h>
	#include <stdlib.h>
	#include<unistd.h>
	#include<string.h>
	#include<arpa/inet.h>
	#include <sys/select.h>
	int main(){
	// 1. 创建监听的套接字
	int fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); // IPV4, TCP, 默认协议
	if(fd == -1){
	perror("socket");
	exit(-1);
	}
	// 2. 绑定 IP 和端口
	struct sockaddr_in saddr;

	saddr.sin_family = AF_INET; // 初始化 IPV4
	saddr.sin_port = htons(9999); // 初始化端口
	saddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // 0=0.0.0.0
	int ret = bind(fd,(struct sockaddr *)&saddr,sizeof(saddr));
	if(ret == -1){
	perror("bind");
	return -1;
	}

	// 设置监听
	ret = listen(fd,128);
	if(ret == -1){
	perror("listen");
	return -1;
	}

	fd_set redset;
	FD_ZERO(&redset);
	FD_SET(fd,&redset);

	int maxfd = fd;
	while(1){
	fd_set temp = redset;
	int ret = select(maxfd + 1, &temp, NULL,NULL, NULL);
	// 判断是不是监听 fd
	if(FD_ISSET(fd,&temp)){
	// 接受客户端的连接
	int cfd = accept(fd,NULL,NULL);
	FD_SET(cfd, & redset);
	maxfd = cfd > maxfd ?cfd:maxfd ;
	}
	for(int i = 0; i<= maxfd;++i){
	if(i!=fd && FD_ISSET(i,&temp)){
	// 接收数据
	char buf[1024];
	int len = recv(i,buf,sizeof(buf),0);
	if(len>0){
	printf("client say : %s\n",buf);
	send(i,buf,len,0);
	}
	else if(len == 0){
	printf("客户端断开连接。。\n");
	FD_CLR(i,&redset);
	close(i);
	break;
	}
	else{
	perror("recv");
	break;
	}
	}
	}
	}

	// 关闭文件描述符
	close(fd);

	return 0;
	}

select 与 poll 的并发性能比较：

select 函数的 fd_set 类型参数，在每次调用 select 函数时，都需要重新设置，而 poll 函数的 pollfd 类型参数，只需要在第一次调用 poll 函数时设置一次，之后每次调用 poll 函数时，只需要修改需要检测的文件描述符的 pollfd 结构体即可。

I/O多路复用

# select

# poll

Socket

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