Linux/Unix select函数 及select/poll与epoll的对比

select()是Linux/Unix 网络编程中的一个重要函数,通过调用select函数可以确定一个或者多个套接字(描述符)的状态，判断套接字上是否有数据需要读出或者写入

 #include<sys/select.h>
 #include<sys/time.h>
 int select(int max_fd_p_1, fd_set *readset, fd_set* writeset, fd_set* exceptset, struct timeval* timeout);
 返回：就绪描述字的个数，0——超时，－1——出错

select函数有5个参数，我们会介绍每一个参数。

参数max_fd_p_1

内核需要一个数字来指定最大的描述字，因为内核使用这个参数来遍历一组描述字。又因为描述字是从0开始计数的，所以max_fd_p_1实现上是最大描述字的加上1的值。

参数readset

select可以测试一组描述字是否可读，用户需要告诉内核所有关心的描述字，readset就是用来指定关心的描述字集合。

参数writeset

如同readset指定可读描述字集合一样，writeset用来指定关心的可写描述字集合。

参数exceptset

跟readset、writeset一样，exceptset用来指定所关心的异常描述字集合，也就是当集合中一个描述字出现异常时会得到内核的一个通知。

参数timeout

用来指定超时的时长，这是一个结构体

struct timeval
 {
    long tv_sec;//秒数
    long tv_usec;//微秒数
 }

用法详解UNP第三版

epoll 和select/poll的区别：

1.支持一个进程打开大数目的socket描述符(FD)
select
最不能忍受的是一个进程所打开的FD是有一定限制的，由FD_SETSIZE设置，默认值是2048。对于那些需要支持的上万连接数目的IM服务器来说显然太少了。这时候你一是可以选择修改这个宏然后重新编译内核，不过资料也同时指出这样会带来网络效率的下降，二是可以选择多进程的解决方案(传统的
Apache方案)，不过虽然linux上面创建进程的代价比较小，但仍旧是不可忽视的，加上进程间数据同步远比不上线程间同步的高效，所以也不是一种完美的方案。不过
epoll则没有这个限制，它所支持的FD上限是最大可以打开文件的数目，这个数字一般远大于2048,举个例子,在1GB内存的机器上大约是10万左右，具体数目可以cat
/proc/sys/fs/file-max察看,一般来说这个数目和系统内存关系很大。

2.IO效率不随FD数目增加而线性下降

传统的select/poll另一个致命弱点就是当你拥有一个很大的socket集合，不过由于网络延时，任一时间只有部分的socket是"活跃"的，但是select/poll每次调用都会线性扫描全部的集合，导致效率呈现线性下降。但是epoll不存在这个问题，它只会对"活跃"的socket进行操作---这是因为在内核实现中epoll是根据每个fd上面的callback函数实现的。那么，只有"活跃"的socket才会主动的去调用
callback函数，其他idle状态socket则不会，在这点上，epoll实现了一个"伪"AIO，因为这时候推动力在os内核。在一些
benchmark中，如果所有的socket基本上都是活跃的---比如一个高速LAN环境，epoll并不比select/poll有什么效率，相反，如果过多使用epoll_ctl,效率相比还有稍微的下降。但是一旦使用idle
connections模拟WAN环境,epoll的效率就远在select/poll之上了

3.使用mmap加速内核与用户空间的消息传递。


这点实际上涉及到epoll的具体实现了。无论是select,poll还是epoll都需要内核把FD消息通知给用户空间，如何避免不必要的内存拷贝就很重要，在这点上，epoll是通过内核于用户空间mmap同一块内存实现的。而如果你想我一样从2.5内核就关注epoll的话，一定不会忘记手工
mmap这一步的。

4.内核微调


这一点其实不算epoll的优点了，而是整个linux平台的优点。也许你可以怀疑linux平台，但是你无法回避linux平台赋予你微调内核的能力。比如，内核TCP/IP协议栈使用内存池管理sk_buff结构，那么可以在运行时期动态调整这个内存pool(skb_head_pool)的大小---
通过echo
XXXX>/proc/sys/net/core/hot_list_length完成。再比如listen函数的第2个参数(TCP完成3次握手的数据包队列长度)，也可以根据你平台内存大小动态调整。更甚至在一个数据包面数目巨大但同时每个数据包本身大小却很小的特殊系统上尝试最新的NAPI网卡驱动架构