解析Select、Poll、Epoll原理

每段代码都分为两个部分，准备数据和读取数据（以while(1)为分界线），本文主要研究select、poll和epoll是如何读取数据的。

1、SELECT

• fds[i]：文件描述符，用于记录socket连接的位置，代码中可以接受五个socket的链接，max记录最大的链接编号。
• &rset：bitmap，1024位，用来表征哪一个文件描述符是被启用的，例如上面fds[i]={1,2,3,5,8}，那么rset：01110100100000…共1024位
• Select：阻塞，将用户态的rset拷贝到内核态，由内核来判断是否有数据传来。没有则一直阻塞，有的话内核做两件事：①将rset有数据来的那一位置位②select函数返回
• 再次遍历fds[]数组，找到有数据的那个位置，将数据读出并处理
• 返回while(1)开头，重新将rset恢复成最初记录fds[]位置的状态

Select存在四个问题：

1、bitmap1024位，有上限
2、rset每次开头都要重新置位，rset不可重用
3、将rset拷贝到内核需要开销
4、Select返回后，还需要再次遍历所有fds

2、Poll

Pollfd结构体：

• fd：记录文件描述符，相当于select中的fds[]数组
• Events：记录该连接所关心的事件，有读、写、读写三种
• Revents：对所关心事件的回馈

Poll(pollfds,5,50000)

• pollfds: 记录pollfd的数组
• 5： 数组中有五个这样的元素
• 50000： 超时时间

该函数也是阻塞的，也需要将pollfds拷贝到内核，来让内核进行监听，没有数据时便一直阻塞，有数据时，将对应的pollfd的revents置位（比如pollin），然后poll函数返回。

检查每个pollfds[i]的revents，当与pollfds[i]的events相同时，表示有数据，进行读取和操作，并将revents重新置为0.

Poll解决了select的缺点①②。

3、Epoll

Epfd：

记录fd-events的集合(包含多个fd-events)

Epoll_wait():

用户态和内核态共享内存epfd,当有数据的时候，将有数据的fd放在前面，并返回有数据的fd个数。

LT:水平触发

当 epoll_wait() 检测到描述符事件到达时，将此事件通知进程，进程可以不立即处理该事件，下次调用 epoll_wait()会再次通知进程。是默认的一种模式，并且同时支持 Blocking 和 No-Blocking。

ET:边缘触发

和 LT 模式不同的是，通知之后进程必须立即处理事件。 下次再调用 epoll_wait() 时不会再得到事件到达的通知。很大程度上减少了 epoll 事件被重复触发的次数，因此效率要比 LT 模式高。只支持 No-Blocking，以避免由于一个文件句柄的阻塞读/阻塞写操作把处理多个文件描述符的任务饿死。

这样在之后读数据的时候就不用了全部fds循环一遍，只读取有数据的fds就可以了。

解决了③④问题。

视频链接：https://www.bilibili.com/video/BV1qJ411w7du