select()：同步 I/O 多工

#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
​
int select(int numfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,
           fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);

FD_SET(int fd, fd_set *set);     將 fd 新增到 set。
FD_CLR(int fd, fd_set *set);     從 set 移除 fd。
FD_ISSET(int fd, fd_set *set);   若 fd 在 set 中，傳回 true。
FD_ZERO(fd_set *set);            將 set 整個清為零。

struct timeval 的欄位如下：
struct timeval {
  int tv_sec; // 秒（second）
  int tv_usec; // 微秒（microseconds）
};

/*
** select.c -- a select() demo
*/
#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#define STDIN 0 // standard input 的 file descriptor
int main(void)
{
  struct timeval tv;
  fd_set readfds;
​
  tv.tv_sec = 2;
  tv.tv_usec = 500000;
​
  FD_ZERO(&readfds);
  FD_SET(STDIN, &readfds);
​
  // 不用管 writefds 與 exceptfds：
  select(STDIN+1, &readfds, NULL, NULL, &tv);
​
  if (FD_ISSET(STDIN, &readfds))
    printf("A key was pressed!\n");
  else
    printf("Timed out.\n");
  return 0;
}

/*
** selectserver.c -- 一個 cheezy 的多人聊天室 server
*/
​
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netdb.h>
​
#define PORT "9034" // 我們正在 listen 的 port
​
// 取得 sockaddr，IPv4 或 IPv6：
void *get_in_addr(struct sockaddr *sa)
{
  if (sa->sa_family == AF_INET) {
    return &(((struct sockaddr_in*)sa)->sin_addr);
  }
​
  return &(((struct sockaddr_in6*)sa)->sin6_addr);
}
​
int main(void)
{
  fd_set master; // master file descriptor 清單
  fd_set read_fds; // 給 select() 用的暫時 file descriptor 清單
  int fdmax; // 最大的 file descriptor 數目
​
  int listener; // listening socket descriptor
  int newfd; // 新接受的 accept() socket descriptor
  struct sockaddr_storage remoteaddr; // client address
  socklen_t addrlen;
​
  char buf[256]; // 儲存 client 資料的緩衝區
  int nbytes;
​
  char remoteIP[INET6_ADDRSTRLEN];
​
  int yes=1; // 供底下的 setsockopt() 設定 SO_REUSEADDR
  int i, j, rv;
​
  struct addrinfo hints, *ai, *p;
​
  FD_ZERO(&master); // 清除 master 與 temp sets
  FD_ZERO(&read_fds);
​
  // 給我們一個 socket，並且 bind 它
  memset(&hints, 0, sizeof hints);
  hints.ai_family = AF_UNSPEC;
  hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;
  hints.ai_flags = AI_PASSIVE;
​
  if ((rv = getaddrinfo(NULL, PORT, &hints, &ai)) != 0) {
    fprintf(stderr, "selectserver: %s\n", gai_strerror(rv));
    exit(1);
  }
​
  for(p = ai; p != NULL; p = p->ai_next) {
    listener = socket(p->ai_family, p->ai_socktype, p->ai_protocol);
    if (listener < 0) {
      continue;
    }
​
    // 避開這個錯誤訊息："address already in use"
    setsockopt(listener, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &yes, sizeof(int));
​
    if (bind(listener, p->ai_addr, p->ai_addrlen) < 0) {
      close(listener);
      continue;
    }
​
    break;
  }
​
  // 若我們進入這個判斷式，則表示我們 bind() 失敗
  if (p == NULL) {
    fprintf(stderr, "selectserver: failed to bind\n");
    exit(2);
  }
  freeaddrinfo(ai); // all done with this
​
  // listen
  if (listen(listener, 10) == -1) {
    perror("listen");
    exit(3);
  }
​
  // 將 listener 新增到 master set
  FD_SET(listener, &master);
​
  // 持續追蹤最大的 file descriptor
  fdmax = listener; // 到此為止，就是它了
​
  // 主要迴圈
  for( ; ; ) {
    read_fds = master; // 複製 master
​
    if (select(fdmax+1, &read_fds, NULL, NULL, NULL) == -1) {
      perror("select");
      exit(4);
    }
​
    // 在現存的連線中尋找需要讀取的資料
    for(i = 0; i <= fdmax; i++) {
      if (FD_ISSET(i, &read_fds)) { // 我們找到一個！！
        if (i == listener) {
          // handle new connections
          addrlen = sizeof remoteaddr;
          newfd = accept(listener,
            (struct sockaddr *)&remoteaddr,
            &addrlen);
​
          if (newfd == -1) {
            perror("accept");
          } else {
            FD_SET(newfd, &master); // 新增到 master set
            if (newfd > fdmax) { // 持續追蹤最大的 fd
              fdmax = newfd;
            }
            printf("selectserver: new connection from %s on "
              "socket %d\n",
              inet_ntop(remoteaddr.ss_family,
                get_in_addr((struct sockaddr*)&remoteaddr),
                remoteIP, INET6_ADDRSTRLEN),
              newfd);
          }
​
        } else {
          // 處理來自 client 的資料
          if ((nbytes = recv(i, buf, sizeof buf, 0)) <= 0) {
            // got error or connection closed by client
            if (nbytes == 0) {
              // 關閉連線
              printf("selectserver: socket %d hung up\n", i);
            } else {
              perror("recv");
            }
            close(i); // bye!
            FD_CLR(i, &master); // 從 master set 中移除
​
          } else {
            // 我們從 client 收到一些資料
            for(j = 0; j <= fdmax; j++) {
              // 送給大家！
              if (FD_ISSET(j, &master)) {
                // 不用送給 listener 跟我們自己
                if (j != listener && j != i) {
                  if (send(j, buf, nbytes, 0) == -1) {
                    perror("send");
                  }
                }
              }
            }
          }
        } // END handle data from client
      } // END got new incoming connection
    } // END looping through file descriptors
  } // END for( ; ; )--and you thought it would never end!
​
  return 0;
}