非阻塞Socket：select函数与非阻塞模式详解

"select函数是Unix/Linux操作系统中用于监控多个文件描述符（如套接字）状态的一种方法，特别是在多路复用和网络通信中非常实用。它非阻塞特性使得程序能够避免在等待IO操作完成时陷入阻塞，提高效率。在使用select函数时，你需要了解以下几个关键点： 1. **函数原型**： - `int select(int maxfdp, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *errorfds, struct timeval *timeout);` 这个函数接收五个参数：最大文件描述符数量（maxfdp），三个文件描述符集合（readfds用于可读事件，writefds用于可写事件，errorfds用于错误事件），以及一个timeval结构体用于设置超时时间。 2. **文件描述符类型**： - 阻塞模式：默认情况下，socket是阻塞的，像connect(), accept(), read(), write()等函数在没有数据可用时会阻塞进程。 - 非阻塞模式：通过fcntl()函数设置为O_NONBLOCK，可以避免函数调用时因等待IO而阻塞，遇到阻塞会立即返回EAGAIN或EWOULDBLOCK错误，允许程序继续执行其他任务。 3. **send和recv函数**： - send用于向socket发送数据，返回值表示是否成功发送到系统缓冲区。在非阻塞模式下，如果缓冲区无数据，recv会立即返回，直到缓冲区有数据。 - recv函数在非阻塞模式下，如果没有数据会立即返回，而不是等待数据。 4. **fcntl函数**： - 提供对文件描述符的控制，如设置阻塞或非阻塞模式（F_SETFL）以及异步I/O（O_ASYNC）等。`fcntl(fd, F_SETFL, O_NONBLOCK)`用于将文件描述符变为非阻塞模式。 5. **非阻塞模式流程**： - 在服务器端，当有新连接时，创建连接并记录，然后在一个循环中检查所有有效描述符的状态，如果有任何可读、写或错误事件，函数会返回相应的状态。 6. **应用场景**： - select函数常用于多路复用，例如在web服务器中处理多个客户端连接，或者在实时通信应用中检测数据的到来。 在实际开发中，正确使用select函数能够帮助你在网络编程中更高效地管理资源，减少程序在等待IO操作时的资源浪费，并实现异步处理，提高系统的并发性能。"