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概述
使用select搭建的多路I/O转接服务器是一种基于非阻塞的服务器：当有客户端连接请求到达时，accept会返回一个文件描述符，该文件描述符会被存储到由select监控的文件描述符表中，每个文件描述符对应的文件都可进行I/O操作，因此select可通过监控表中各个文件描述符，来获取对应的客户端I/O状态。若每路程序中都没有数据到达，线程将阻塞在select上；否则select将已就绪客户端程序的数量返回到服务器。
不阻塞是指不阻塞在 accept 系统调用上， 也不阻塞在 read 系统调用上（因为数据已经准备好了）， 而是阻塞在 select 系统调用上。 开始时， 系统阻塞在 select系统调用中。一个数据包过来，如果是请求建立连接的， 那么走 accept 系统调用，得到 connFd， 并注册到 select 监控的 文件描述符列表中。如果是建立好的连接发来的数据包，那么遍历文件描述符集，处理已就绪的文件描述符。
select 系统调用
1 | int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout); |
- nfds用来设置select监控的文件描述符的范围，需设置为文件描述符最大值加1
- 参数readfds、writefds、exceptfds分别用于表示可读取数据的文件描述符集、可写入数据的文件描述符集以及发生异常的文件描述符集，它们都为传入传出参数，其参数类型fd_set实质为长整型，这些集合中的每一位都对应一个文件描述符的状态，若集合参数被设置为NULL，表示不关心文件的对应状态。
- select()函数的返回值有3种：若返回值大于0，表示已就绪文件描述符的数量，此种情况下某些文件可读写或有错误信息；若返回值等于0，表示等待超时，没有可读写或错误的文件；若返回值-1，表示出错返回，同时errno将被设置。
参数timeout用于设置select的阻塞时长，其取值有如下几种情况：
● 若timeval=NULL，表示永远等待；
● 若timeval>0，表示等待固定时长；
● 若timeval=0，select将在检查过指定文件描述符后立即返回（轮询）。
文件描述符集操作函数
| 函数声明 | 函数功能 |
|---|---|
| void FD_CLR(int fd,fd_set *set); | 将集合中的文件描述符fd清除（将fd位置为0） |
| int FD_ISSET(int fd,fd_set *set); | 测试集合中文件描述符fd是否存在于集合中，若存在则返回非0 |
| void FD_SET(int fd,fd_set *set); | 将文件描述符fd添加到集合中（将fd位置为1） |
| void FD_ZERO(fd_set *set); | 清除集合中所有的文件描述符（所有位置0） |
select 模式存在的问题
超大数据包或超长的处理时间导致连接饿死
因为我们知道，当建立好的连接连接发来数据包时，服务会去处理这个数据包，而不是阻塞在系统调用上，那么如果这个数据包的处理时间非常长，比如说1个小时，那么整个服务这一个小时内既不能处理新建连接的数据包，也不能处理已建立的连接发来的数据包。对于不能处理新建连接的数据包的情况，如果新建连接的数量超过全连接队列的长度，就会导致新建连接直接拒绝。
数量有限
select可监控的文件数量是有限的，该数量受到两个因素的限制。第一个因素是进程可打开的文件数量，第二个因素是select中的集合fd_set的容量。进程可打开文件的上限可通过ulimit –n命令或setrlimit函数设置，但系统所能打开的最大文件数也是有限的；select中集合fd_set的容量由宏FD_SETSIZE（定义在linux/posix_types.h中）指定，一般为1024，但即便通过重新编译内核的方式修改FD_SETSIZE，也不一定能提升select服务器的性能，因为若select一次监测的进程过多，单轮询便要耗费大量的时间。
实现
go-science/example/cpp/io/select_s.c