select函数及fd_set介绍
1. select函数
1. 用途
在编程的过程中，经常会遇到许多阻塞的函数，好像read和网络编程时使用的recv, recvfrom函数都是阻塞的函数，当函数不能成功执行的时候，程序就会一直阻塞在这里，无法执行下面的代码。这时就需要用到非阻塞的编程方式，使用select函数就可以实现非阻塞编程。
select函数是一个轮循函数，循环询问文件节点，可设置超时时间，超时时间到了就跳过代码继续往下执行。
2. 大致原理
select需要驱动程序的支持，驱动程序实现fops内的poll函数。select通过每个设备文件对应的poll函数提供的信息判断当前是否有资源可用(如可读或写)，如果有的话则返回可用资源的文件描述符个数，没有的话则睡眠，等待有资源变为可用时再被唤醒继续执行。详细的原理请看这里
3. 函数定义
该函数声明如下
int select(int nfds, fd_set* readset, fd_set* writeset, fe_set* exceptset, struct timeval* timeout);
参数：
nfds 需要检查的文件描述字个数
readset 用来检查可读性的一组文件描述字。
writeset 用来检查可写性的一组文件描述字。
exceptset 用来检查是否有异常条件出现的文件描述字。(注：错误不包括在异常条件之内)
timeout 超时，填NULL为阻塞，填0为非阻塞，其他为一段超时时间
返回值：
返回fd的总数，错误时返回SOCKET_ERROR
2. fd_set结构体
上面select函数中需要用到两个fd_set形参，这个结构体到底做什么用的呢
fd_set其实这是一个数组的宏定义，实际上是一long类型的数组，每一个数组元素都能与一打开的文件句柄(socket、文件、管道、设备等)建立联系，建立联系的工作由程序员完成，当调用select()时，由内核根据IO状态修改fd_set的内容，由此来通知执行了select()的进程哪个句柄可读。
系统提供了FD_SET, FD_CLR, FD_ISSET, FD_ZERO进行操作，声明如下：
FD_SET(int fd, fd_set *fdset); //将fd加入set集合 FD_CLR(int fd, fd_set *fdset); //将fd从set集合中清除 FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset); //检测fd是否在set集合中，不在则返回0 FD_ZERO(fd_set *fdset); //将set清零使集合中不含任何fd
下面写一段程序探究一下这几个宏的工作：
#include <WINSOCK2.H>
int main()
{
fd_set fdset;
FD_ZERO(&fdset);
FD_SET(1, &fdset);
FD_SET(2, &fdset);
FD_SET(3, &fdset);
FD_SET(7, &fdset);
int isset = FD_ISSET(3, &fdset);
printf("isset = %d\n", isset);
FD_CLR(3, &fdset);
isset = FD_ISSET(3, &fdset);
printf("isset = %d\n", isset);
return 0;
}
当使用FD_SET添加完1、2、3、7后，fdset的值如下：
然后经过FD_CLR以后，fd_array[2]就被清除了，数组后面的数据依次往前提，即7被放到了fd_array[2]
所以isset前后两次打印的值分别为1和0
3. 小结
select的结果会对fd_set造成影响。例如，对于一个监听的socket：
#include <WinSock2.h>
#include <stdio.h>
#pragma comment(lib,"WS2_32.lib")
int main()
{
FD_SET ReadSet;
FD_ZERO(&ReadSet);
WSADATA wsaData;
WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData); //初始化
SOCKET ListenSocket = WSASocket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP, NULL, 0, WSA_FLAG_OVERLAPPED); //定义一个监听套接字
//bind等操作这里省略.... //.....
FD_SET(ListenSocket, &ReadSet); //将套接字加入ReadSet集合中
int isset = FD_ISSET(ListenSocket, &ReadSet); //这里并没有通过select对fd_set进行筛选
printf("Before select, isset = %d\n", isset); //所以这里打印结果为1
struct timeval tTime;
tTime.tv_sec = 10;
tTime.tv_usec = 0;
select(0, &ReadSet, NULL, NULL, &tTime); //通过select筛选处于就绪状态的fd
//这时，刚才的ListenSocket并不在就绪状态(没有连接连入)，那么就从ReadSet中去除它
isset = FD_ISSET(ListenSocket, &ReadSet);
printf("After select, isset = %d\n", isset); //所以这里打印的结果为0
system("pause");
return 0;
}
所以可以使用select以及fd的操作来完成异步的网络消息处理，具体的实现请看这里的例子
