多路转接IO（select poll epoll ）

1.IO类型

四种典型IO：阻塞，非阻塞，信号驱动，异步IO
阻塞：发起IO调用，如果IO就绪条件不满足，就一直等待
非阻塞：发起IO调用，如果IO就绪条件不满足，就立即报错返回。
信号驱动：定义IO信号的处理方式，然后可以处理其他的事情，等待收到IO就绪信号的时候，立即去处理IO（自己处理）
异步IO：IO顺序不确定，发起IO，然后将给系统处理，最后通过信号通知进程。（交给系统处理）
可读事件：一个描述符当前是否有数据可读
可写事件：一个描述符当前是否有可写入的数据
异常事件：一个描述符是否发生了某些异常

2.select

1. 流程
   1.定义指定事件结构体集合，就绪事件有三种，初始化集合，将想要监控的事件描述符添加到集合中
   2.发起调用，将事件集合拷贝到内核，进行轮询遍历监控，将没有就绪的描述符集合移除，当有描述符就绪或者超时返回。
   3.程序员遍历判断，哪个描述符在哪个集合里，确定描述符就绪了哪个事件。

2. 接口
   #include
   #include
   #include
   int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,
   fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
   nfds 所有集合中，描述符最大的数值+1
   set *readfds, 可读事件
   fd_set *writefds,可写事件
   fd_set *exceptfds, 异常事件
   struct timeval *timeout超时事件，最小单位是微秒
   返回值: <0 出错 =0 没有描述符就绪 >0 就绪描述符的个数
   void FD_CLR(int fd, fd_set *set); 清空集合
   int FD_ISSET(int fd, fd_set *set);判断某个描述符是否在集合
   void FD_SET(int fd, fd_set *set);将描述符添加到集合
   void FD_ZERO(fd_set *set);清空指定描述符集合

3. 优缺点
   优点：跨平台，可移植性

   缺点：
   1.可以监控的描述符有最大上限，默认1024
   2.监控原理，对描述符集合进行轮询遍历，如果描述符增多，性能下降
   3.返回时移除未就绪的描述符，每次监控都需要重新添加描述符，重新拷贝到内核
   4.返回就绪的描述符，无法直接返回就绪描述符，还需要遍历判断哪个描述符在集合中

3.poll

1. 流程
   1.定义事件结构体数组，将需要监控的描述符添加到数组
   2.发起监控，将数组中的数据添加到内核，轮询监控，有描述符就绪或者等待超时就返回，返回时如果没有就绪就描述符对应的revents为0，如果有就对应就绪事件
   3.遍历每个结点的revents，确定当前结点的描述符就绪了什么事件（例如可读/可写等）
   

2. 接口
   #include
   int poll(struct pollfd fds, nfds_t nfds, int timeout);
   fds结构体
   struct pollfd {
   int fd; / file descriptor /
   short events; / requested events /
   short revents; / returned events */
   };
   描述符
   事件（读写等）
   实际就绪的事件，有就绪就把事件放进去，没有置0
   nfds: 事件结构体的数量
   超时等待时间：毫秒，>0 描述符个数 =0 监控超时 《0 监控出错

3. 优缺点
   优点：
   1.和select类似，但是简化了描述符的事件集合
   2.每次监控，不需要重新定义结构体
   3.没有最大数量的限制，数组大小自己决定
   缺点：
   1.无法跨平台移植
   2.轮询遍历，也会随着描述符增加性能下降
   3.每次监控都需要将数组拷贝到内核监控
   4.返回的结构体也需要遍历来确定哪个描述符就绪了哪个事件。

4.epoll

1. 流程
   1.定义eventpoll结构体
   2.对需要监控的事件描述符结构体，将描述符添加到内核eventpoll结构体中
   3.开始监控，有描述符就绪或者超时返回

2. 接口
   1.int epoll_create(int size)
   返回值：操作句柄
   参数：描述符的最大数量（大于0即可）
   2.int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd , struct epoll_event* event)
   epfd : epoll操作句柄
   op : 对描述符的操作
   event:监控描述符对应的事件结构体信息
   
   3.nt epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *evs, int maxevents, int timeout)
   epfd; epoll操作句柄
   evs: epoll_event描述符结构体数组的首地址，获取描述符对应的事件结构体
   maxevents:防止越界
   timeout:超时等待事件 毫秒

3.优缺点
优点：
1.监控的描述符没有上线
2.描述符信息只向内核拷贝一次
3.采用异步阻塞，性能不会下降
4.所有的就绪事件都在数组里，没有无效遍历
缺点：
无法跨平台，超时精确到毫秒

水平触发：
只要文件描述符关联的读内核缓冲区非空，有数据可以读取，就一直发出可读信号进行通知，
当文件描述符关联的内核写缓冲区不满，有空间可以写入，就一直发出可写信号进行通知
边缘触发：（新数据到来才写入）
当文件描述符关联的读内核缓冲区由空转化为非空的时候，则发出可读信号进行通知，
当文件描述符关联的内核写缓冲区由满转化为不满的时候，则发出可写信号进行通知