简单、高效的通信机制eventfd

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介绍：

优势:

缺点：

对比其他通信方式：

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介绍：

`eventfd`是Linux内核为用户空间程序提供的一个轻量级事件通知机制。它主要用于代替更为复杂、重量级的通知方式，如管道（pipe）等，从而为跨线程或进程间通信提供了一个简单、高效的方式。

工作在linux下：

#include 
 
int eventfd(unsigned int initval, int flags);

initval：计时器初始值    flags：设置

下面是`eventfd`的基本原理和工作机制：

1. 创建: 使用`eventfd`系统调用创建一个`eventfd`对象时，内核会返回一个文件描述符。这个文件描述符可以用来进行读写操作。

2. 计数器: 与每个`eventfd`相关联的是一个64位的无符号整数作为计数器，初始值可以在创建`eventfd`时设置。

3. 写入: 当用户空间程序写入一个64位整数到`eventfd`文件描述符时，该整数值会被加到`eventfd`的内部计数器上。

4. 读取: 当用户空间程序从`eventfd`文件描述符读取时，它会获取该`eventfd`的内部计数器的当前值，并将其重置为0。如果计数器的值为0（即没有数据可读），则读操作会阻塞（除非设置为非阻塞模式）。

5. ⭐轮询和通知: 可以结合使用常规的I/O多路复用机制（如`select`, `poll`, `epoll`等）来监视`eventfd`的文件描述符。当其内部计数器的值大于0时，该文件描述符会被视为“可读”。

6. 用途: `eventfd`通常用于事件通知，尤其是跨线程或进程间的通知。例如，在多线程编程中，一个线程可能会写入`eventfd`来通知另一个线程某个事件发生；接收通知的线程可以通过监视这个`eventfd`来得知何时需要进行处理。

优势:

• 轻量级：只是一个64位的计数器。
• 高效：与其它基于文件描述符的机制（如管道）相比，没有数据传输的开销。
• 可以轻松地与epoll、select或poll等I/O多路复用技术结合使用。

缺点：

• 专为Linux设计，不具备跨平台性。
• 只用于通知，不传递数据（除非数据量非常小，可以编码为一个64位整数）。

对比其他通信方式：

• 管道：管道可以真正用于数据传输，比较简单，但是会涉及缓冲区管理和更多系统调用。
• 消息队列：可以发送和接收复杂消息比管道更好，有优先级管理，使用比较复杂存在队列大小和消息大小的限制。
• 条件变量：与互斥锁结合使用可以等待或发出特定条件的通知，跨平台，API相对复杂，需要与互斥锁配合使用，不宜与和IO多路复用技术结合。
• 信号：可以用于进程间和线程间的通信。实时信号还可以附带一些数据。容易产生竞争关系，可靠性较低。

如果你只需要一个简单、高效的通知机制，并且运行在Linux上，eventfd可能是最佳选择。但如果你需要传输数据或有更复杂的通信需求，其他方法可能更为合适。