Linux高效I/O操作：选择select函数 (linux selsect)
随着计算机性能的不断提高和网络应用的迅速发展，I/O操作已成为计算机系统的瓶颈之一。因此，如何高效地进行I/O操作成为了计算机领域中的一个研究热点。Linux系统中提供了多个I/O操作函数，其中select函数是一种高效的I/O操作函数。本文将从以下几个方面来讨论select函数的使用。
一、select函数
select函数是一种多路复用I/O的操作函数，它可以同时监视多个文件描述符的读写情况，一旦其中一个文件描述符准备好了读写，就对它进行操作。select的函数原型为：
“`
int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
“`
其中：
– nfds：需要检测的文件描述符的数量；
– readfds：待读取的文件描述符；
– writefds：待写入的文件描述符；
– exceptfds：待异常的文件描述符；
– timeout：超时时间。
成功时返回有读、写或异常情况的文件描述符数量，发生错误返回-1，超时返回0。
二、select函数的使用
在使用select函数时，首先需要定义一个fd_set类型的变量来表示需要检测的文件描述符。下面是一个示例代码：
“`
#include
#include
#include
#include
int mn()
{
int fd1, fd2;
char buf[1024];
fd_set rfds;
struct timeval tv;
int retval;
fd1 = open(“/tmp/file1”, O_RDON);
fd2 = open(“/tmp/file2”, O_RDON);
FD_ZERO(&rfds);
FD_SET(fd1, &rfds);
FD_SET(fd2, &rfds);
tv.tv_sec = 5;
tv.tv_usec = 0;
retval = select(fd2 + 1, &rfds, NULL, NULL, &tv);
if (retval == -1)
{
perror(“select error”);
exit(EXIT_FLURE);
}
else if (retval)
{
if (FD_ISSET(fd1, &rfds))
{
printf(“Ready to read from file1\n”);
read(fd1, buf, sizeof(buf));
printf(“Read content: %s\n”, buf);
}
if (FD_ISSET(fd2, &rfds))
{
printf(“Ready to read from file2\n”);
read(fd2, buf, sizeof(buf));
printf(“Read content: %s\n”, buf);
}
}
else
{
printf(“No data within five seconds.\n”);
}
return 0;
}
“`
在上述代码中，我们打开了两个文件（/tmp/file1和/tmp/file2），然后设定了一个五秒的超时时间。接着，我们将这两个文件描述符添加至待检测的文件描述符中，使用select函数检测哪个文件描述符准备好了读取，然后进行相应的读取操作。
三、select函数的优点
1.节省系统开销
使用select函数可以实现多路复用I/O操作，不需要使用多个进程或线程来处理各自的I/O操作，这样可以节省系统资源开销。
2.应对高并发
在高并况下，使用select函数可以有效地避免由于频繁的进程或线程创建和上下文切换等操作带来的开销。
3.可移植性好
由于select函数是标准的POSIX函数，因此可以在多种操作系统上使用，比如Linux、Windows、FreeBSD等。
四、select函数的缺点
1.效率有限
当需要监视的文件描述符数量过多时，使用select函数的效率会有所降低，这是由于select函数采用的轮询方式所造成的。
2.不支持异步I/O操作
select函数只能进行同步I/O操作，无法支持异步I/O操作。
3.不支持文件描述符数量动态变化
在使用select函数时，需要事先定义好待检测的文件描述符，在运行过程中不能动态地添加或删除文件描述符。
