select epoll poll

时间: 2023-05-12 14:04:04 浏览: 132

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在IT行业中，网络编程是至关重要的一环，尤其是在服务器开发领域。`select`、`poll`和`epoll`是Linux系统中用于处理多路复用I/O的主要机制，它们允许程序同时监控多个文件描述符（FDs），等待数据就绪后再进行处理。下面将详细介绍这三个方法，并对比它们的特点和使用场景。 ### 1. `select` `select`是最早出现的多路复用I/O模型，它在1983年的4.2BSD Unix中首次引入。`select`函数通过监控三个FD集合（读、写、异常）来判断哪些FDs准备好进行I/O操作。其优点是跨平台兼容性好，适用于小型系统或FD数量不多的情况。然而，`select`的缺点也很明显： - **FD限制**：`select`的缺点是最大可监控的FD数量受限于FD_SETSIZE宏，通常是1024个，这在处理大量并发连接时显得不足。 - **效率低**：每次调用`select`都会遍历所有的FD集合并检查状态，随着FD数量增加，效率会显著下降。 - **无法获取已准备好FD的精确信息**：`select`返回后，需要再次遍历所有FD来找出哪些具体FD已准备就绪。 ### 2. `poll` `poll`在1992年被引入到4.4BSD中，作为`select`的一个替代方案。它克服了`select`的FD限制，可以处理成千上万个FDs，因为它使用结构体`pollfd`数组来表示每个FD的状态，而不是位图。`poll`的特性包括： - **无固定大小限制**：`poll`没有FD上限，可以处理大量FDs。 - **灵活的事件类型**：`poll`支持读、写、错误等多种事件，且可以单独设置每个FD的事件关注。 - **避免不必要的轮询**：与`select`不同，`poll`在监控的FDs发生变化时，不会自动更新其状态，因此减少了不必要的系统调用。尽管`poll`在处理大量FDs方面优于`select`，但它的效率仍受到FD数量的影响，当FDs数量巨大时，每次`poll`调用的开销依然较大。 ### 3. `epoll` `epoll`是Linux特有的，自Linux 2.5版本引入，旨在解决`select`和`poll`的性能问题。`epoll`引入了边缘触发（ET）和水平触发（LT）两种模式，以及`epoll_ctl`和`epoll_wait`两个主要函数。其特点包括： - **高效的数据结构**：`epoll`使用红黑树存储FDs，因此添加、删除和查找操作的效率更高。 - **内存效率**：使用用户空间缓冲区，减少系统调用次数。 - **异步通知**：`epoll`支持LT和ET两种模式，LT模式类似于`poll`，而ET模式仅在事件发生时通知，避免了重复轮询。 - **批量操作**：`epoll_wait`可以一次性返回多个已准备好的FDs，减少了系统调用的频率。在高并发场景下，`epoll`通常比`select`和`poll`更具优势，尤其在处理大量FDs时，性能优势更加明显。 ### 使用场景 - **小型应用**：如果系统FD数量较少，对性能要求不严苛，可以选择`select`，因其简单易用。 - **中型应用**：对于需要处理较多FDs但又不想局限于Linux平台的应用，`poll`可能是较好的选择。 - **大型高并发应用**：对于服务器端的高性能、高并发应用，推荐使用`epoll`，尤其是Linux环境下的服务。 `select`、`poll`和`epoll`各有优劣，开发者应根据实际需求和目标平台选择合适的多路复用I/O模型。提供的压缩包文件中的`select`、`poll`及`epoll`示例代码可以帮助你更深入地理解和掌握这些技术，通过实践来学习它们的使用方法和性能差异。

这是三种 I/O 多路复用的方式，它们都可以用于监听多个文件描述符的状态变化。其中 select 是最古老的一种，epoll 是 Linux 下的一种高效的实现，而 poll 则是 select 的改进版。它们的主要区别在于实现方式和性能表现。

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