使用select实现服务器并发

select函数介绍： 

select 函数是一个用于在一组文件描述符上进行异步I/O多路复用的系统调用。它可以同时监视多个文件描述符，等待其中任何一个文件描述符准备就绪，然后进行相应的操作。

以下是select函数的原型：

#include 

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

参数：

nfds：待监视的最大文件描述符加1。
readfds：指向一个可读文件描述符集合的指针，用于指定要监视读事件的文件描述符。
writefds：指向一个可写文件描述符集合的指针，用于指定要监视写事件的文件描述符。
exceptfds：指向一个异常文件描述符集合的指针，用于指定要监视异常事件的文件描述符。
timeout：指向一个表示超时时间的结构体指针，用于设置select的超时时间。如果为NULL，select将一直阻塞，直到有事件发生。

返回值：

如果超时时间内有文件描述符就绪或有错误发生，select函数返回就绪文件描述符的总数。
如果超时时间到达而没有文件描述符就绪，select函数返回0。
如果出现错误，select函数返回-1，并设置errno来指示具体的错误类型。
select函数主要用于实现多路复用的I/O操作，它允许同时监视多个文件描述符，以避免使用阻塞式I/O时每个文件描述符都需要单独的线程。通过select函数，可以有效地管理并发连接、处理I/O事件和提高系统性能。
 

服务器代码：

#include 

#define PORT 9999               //端口号
#define IP "192.168.125.39"     //本机IP

int main(int argc, const char *argv[])
{


	//创建流式套接字 socket
	int sfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
	if(sfd<0){
		ERR_MSG("socket create");
		return -1;
	}


	//允许端口快速的被复用
	int reuse = 1;                                                            
	if(setsockopt(sfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse, sizeof(reuse)) < 0)
	{
		ERR_MSG("setsockopt");
		return -1;
	}
	printf("允许端口快速的被复用成功\n");


	//填充地址信息结构体给bind函数绑定
	//真实的地址信息结构体根据地址族指定 AF_INET:man 7 ip
	struct sockaddr_in sin;
	sin.sin_family = AF_INET; //必须填AF_INET
	sin.sin_port = htons(PORT); //端口号的网络字节序
	sin.sin_addr.s_addr = inet_addr(IP);//本机ip


	//绑定服务器的地址信息 必须绑定bind
	if(bind(sfd,(struct sockaddr*)&sin,sizeof(sin))<0){
		ERR_MSG("bind");
		return -1;
	}

	//将套接字设置为被动监听状态listen
	if(listen(sfd,128)<0){
		ERR_MSG("listen");
		return -1;
	}

	//创建一个读集合
	fd_set readfds,tempfds;
	//fd_set 本质上是一个结构体，结构体中有一个整形数组
	//清空集合,存在随机值，可能会随机到有用的但是不需要监测的文件描述符
	//清空集合
	FD_ZERO(&readfds);

	//将要监测的文件描述符添加到集合中
	FD_SET(0,&readfds);
	FD_SET(sfd,&readfds);

	int maxfd = sfd;      //储存最大文件描述符

	char buff[128] = "";
	int s_res = -1;
	char buf[128] = "";
	ssize_t res = -1;
	struct sockaddr_in saveCin[1024];   //备份连接成功的客户端的地址信息，用下标对应文件描述符



	while(1){

		tempfds = readfds;
		//执行IO多路复用函数
		s_res = select(maxfd+1,&tempfds,NULL,NULL,NULL);
		if(s_res <0){

			ERR_MSG("select");
			return -1;
		}
		else if(s_res == 0){

			printf("time out,, \n");
			break;
		}
		//此时集合中会只剩下产生事件的文件描述符
		//只需要判断集合中剩下哪个文件描述符，走对应处理函数


		for(int i=0;i<=maxfd;i++ ){

			if(FD_ISSET(i,&tempfds)==0)
				continue;
			//能运行到这里，说明i代表的文件描述符在集合中

			if(0 == i){

				int sendfd = -1;
				printf("触发键盘事件\n");
				bzero(buff,sizeof(buff));
				int res=scanf("%d %s",&sendfd,buff);
				while(getchar()!=10);
				if(2!=res){
					printf("输入格式错误\n");
					return -1;
				}

				if(2>=sendfd || FD_ISSET(sendfd,&readfds)==0){
					printf("输入有误\n");
					return -1;
				}

				if(send(sendfd,buff,sizeof(buff),0)<0){
					ERR_MSG("send");
					return -1;
				}

			}

			else if(sfd == i){

				printf("触发客户端连接事件\n");
				//连接到客户端
				//获取一个已经完成的客户端信息，生成一个新的文件描述符

				int newfd = -1;
				struct sockaddr_in cin;//存储客户端的地址信息
				socklen_t addrlen = sizeof(cin);//真实的结构体信息地址大小

				newfd = accept(sfd,(struct sockaddr*)&cin,&addrlen);
				if(newfd<0){
					ERR_MSG("newfd");
					return -1;
				}

				printf("[%s %d]:%d\n",inet_ntoa(cin.sin_addr),ntohs(cin.sin_port),newfd);
				saveCin[newfd] = cin;

				//将newfd添加到集合中
				FD_SET(newfd,&readfds);
				//更新最大文件描述符
				maxfd = maxfd>newfd?maxfd:newfd;
			}

			else{

				printf("触发客户端交互事件\n");
				bzero(buf,sizeof(buf));
				res = recv(i,buf,sizeof(buf),0);
				
				if(res<0){
					ERR_MSG("recv");
					return -1;
				}
				if(0 == res){
					printf("[%s %d]客户端下线:%d",inet_ntoa(saveCin[i].sin_addr),ntohs(saveCin[i].sin_port),i);

					//关闭文件描述符	
					close(i);
					//剔除文件描述符
					FD_CLR(i, &readfds);

					while(!FD_ISSET(maxfd, &readfds)&& (maxfd--) > 0);

					continue;
				}
				printf("[%s %d]%d:%s\n",inet_ntoa(saveCin[i].sin_addr),ntohs(saveCin[i].sin_port),i,buf);

			
			}
		}
	}

	//关闭
	if(close(sfd)<0){
		ERR_MSG("close");
		return -1;
	}
	return 0;
}