I/O多路复用（转接）技术

目录

1、select

1.1  主旨思想

1.2  相关API

1.3  工作过程分析

1.4  案例

2、poll

2.1  主旨思想 & 工作过程

2.2  相关API

2.3  案例

2.4  select 与 poll 比较分析

3、epoll

3.1  工作原理

3.2  相关API

3.3  案例

3.4  epoll 的工作模式

3.5  select/poll 与 epoll 比较分析

参考文献：

附录

---

I/O 多路复用使得程序能同时监听多个文件描述符，能够提高程序的性能，Linux 下实现 I/O 多路复用的系统调用主要有 select、poll 和 epoll。

1、select

1.1  主旨思想

        1）首先要构造一个关于文件描述符的列表，将要监听的文件描述符添加到该列表中。
        2）调用一个系统函数，监听该列表中的文件描述符，直到这些描述符中的一个或者多个进行I/O操作时，该函数才返回。
                a.这个函数是阻塞的
                b.函数对文件描述符的检测的操作是由内核完成的
        3）在返回时，它会告诉进程有多少（哪些）描述符要进行I/O操作。

1.2  相关API

// sizeof(fd_set) = 128个字节， 1024位

#include 
#include 
#include 
#include 

int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
    - 参数：
        - nfds : 委托内核检测的最大文件描述符的值 + 1
        - readfds : 要检测的文件描述符的读的集合，委托内核检测哪些文件描述符的读的属性
                  - 一般检测读操作
                  - 对应的是对方发送过来的数据，因为读是被动的接收数据，检测的就是读缓冲区
                  - 是一个传入传出参数
        - writefds : 要检测的文件描述符的写的集合，委托内核检测哪些文件描述符的写的属性
                  - 委托内核检测写缓冲区是不是还可以写数据（不满的就可以写）
        - exceptfds : 检测发生异常的文件描述符的集合
        - timeout : 设置的超时时间
            struct timeval {
                long tv_sec; /* seconds */
                long tv_usec; /* microseconds */
            };
            - NULL : 永久阻塞，直到检测到了文件描述符有变化
            - tv_sec = 0 tv_usec = 0， 不阻塞
            - tv_sec > 0 tv_usec > 0， 阻塞对应的时间
    - 返回值 :
        - -1 : 失败
        - >0(n) : 检测的集合中有n个文件描述符发生了变化

// 将参数文件描述符fd对应的标志位设置为0
void FD_CLR(int fd, fd_set *set);
// 判断fd对应的标志位是0还是1， 返回值 ： fd对应的标志位的值，0，返回0， 1，返回1
int FD_ISSET(int fd, fd_set *set);
// 将参数文件描述符fd 对应的标志位，设置为1
void FD_SET(int fd, fd_set *set);
// fd_set一共有1024 bit, 全部初始化为0
void FD_ZERO(fd_set *set);