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linux实现io复用的

在Linux中,实现I/O复用主要有以下几种方式:

一、select(选择)

  1. 基础概念
    • select函数允许进程指示内核等待多个事件中的任何一个发生。它监视多个文件描述符(如套接字、普通文件等),一旦其中一个文件描述符就绪(可读、可写或者有异常条件待处理),select函数就会返回。
    • 函数原型:int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
    • 其中nfds是要监视的最大文件描述符加1;readfdswritefdsexceptfds分别是可读、可写和异常文件描述符集;timeout指定等待的最长时间。
  • 优势
    • 跨平台性好,在多种类Unix系统上都能使用。
    • 可以同时监视多种类型的文件描述符状态。
  • 应用场景
    • 简单的网络服务器,例如一个同时处理多个客户端连接的echo服务器,可以使用select来监听多个客户端套接字的可读性,以便接收数据并回显。
  • 示例代码(简单的echo服务器部分代码)
  • 示例代码(简单的echo服务器部分代码)

二、poll(轮询)

  1. 基础概念
    • poll函数提供了一种比select更灵活的方式来监视多个文件描述符。它使用一个pollfd结构体数组来表示要监视的文件描述符及其事件类型。
    • 函数原型:int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout);,其中fdspollfd结构体数组,nfds是数组中的元素个数,timeout指定等待的最长时间。
  • 优势
    • 不需要像select那样每次调用时重新设置文件描述符集,效率相对较高。
    • 可以获取每个文件描述符更多的状态信息。
  • 应用场景
    • 高并发网络服务器,特别是对于大量短连接的服务器,pollselect更能提高性能。

三、epoll(事件驱动I/O)

  1. 基础概念
    • epoll是Linux特有的I/O复用机制。它通过在内核和用户空间之间通过事件通知机制来高效地处理大量文件描述符。主要有epoll_createepoll_ctlepoll_wait三个函数。
    • epoll_create创建一个epoll实例;epoll_ctl用于向epoll实例中添加、修改或删除要监视的文件描述符;epoll_wait等待事件的发生。
  • 优势
    • 对于大量文件描述符的监视效率极高,是处理高并发网络连接的最佳选择之一。
    • 只返回就绪的文件描述符,减少了不必要的遍历操作。
  • 应用场景
    • 大型Web服务器、高性能的网络代理服务器等需要处理海量并发连接的场景。
  • 示例代码(简单的epoll echo服务器部分代码)
  • 示例代码(简单的epoll echo服务器部分代码)
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