多路转接IO模型(select概念及使用方法)

发布于:2023-01-13 ⋅ 阅读:(390) ⋅ 点赞:(0)

多路转接IO作用

IO多路转接能够听同事等待多个文件描述符的就绪状态,换句话说,可以帮助我们同时监控多个文件描述符

select函数模型

int select(int nfds,fd_set *readfds,fd_ *writefds,fd_ set *exceptfds,suruct timeval *timeout)
  • nfds:取值为最大文件描述符的数值+1,作用:控制select的轮询监控范围
  • readfds:读事件集合
  • writefds:写事件集合
  • exceptfds:异常事件集合
  • timeout:阻塞方式:传递NULL;非阻塞方式:传递0;带有超时时间:秒/微秒
    在这里插入图片描述
  • 返回值:成功:返回就绪的文件描述符个数;失败:返回-1

fd_set详情

  • fd_set:数组,大小为16,元素类型为long int,使用方法为位图
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

将监测的文件描述符的序号改为1

结论:

1.事件集合在内核当中是以数组定义的,但是使用方法是位图
2.位图的大小取决于内核宏_FD_SETSIZE
3.目前的位图大小为1024比特位,所以select只能监控0-1023号文件描述符

select使用事件集合方式

void FD_CLR(int fd, fd_set *set);

作用:将fd从事件集合set当中除去,本质就是将fd对应位置的比特位置为0

void FD_ISSET(int fd,fd_set *set);

作用:判断fd文件描述符,是否在set集合当中,本质是判断fd对应的比特位是否为0
返回值:0:表示fd不在set当中;1:表示fd在set当中

void FD_ZERO(fd_set *set);

作用:清空事件集合,本质是将set当中所有比特位都值置为0;

select使用方式

  • 1.select共有三个事件集合:读事件结合,写事件集合,异常事件集合
  • 2.当需要关注某个文件描述符的某个事件,则将某个文件描述符添加到对应的事件集合当中
  • 3.如果不关注某种事件,则寄给select传递参数的时候,传递NULL

select返回值

  • 1.返回值为就绪的文件描述符的个数
  • 2.就绪文件描述符存储在事件集合当中返回给调用者
    注意:select会将未就绪的文件描述符从事件集合当中去除掉,因此,再次监控的时候需要重新添加
  • 3.返回值的事件集合的特性一定要注意,因为会去除未就绪的文件描述符

select优缺点

优点

  • 遵循posix标准,可以跨平台使用,可以在win平台使用,也可以在linux平台下使用
  • select的超时时间可以精确到微妙

缺点

  • select监控文件描述符的时候,采用轮询遍历的方式,随着监控的文件描述符越多,监控(轮询)效率越低
  • select监控文件描述符的个数是有上限的,上限取决于内核当中的宏_FD_SETSIZE这个宏的值为1024
  • select在返回就绪文件描述符的时候,会将未就绪的文件描述符从事件集合当中移除掉,导致二次监控的时候,程序员需要再次手动添加
  • 在返回就绪文件描述符的时候,是返回了一个事件集合,并不是将就绪的文件描述符数值直接返回给调用者,需要调用者使用FD_ISSET判断哪些文件描述符就绪了
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