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Linux教学:Select、Poll和ePoll的区别

在Linux系统编程中,处理多个输入/输出(I/O)流时,Select、Poll和ePoll是其中最常见的IO多路复用技术,它们允许单个进程或线程监视多个文件描述符(FD),并在这些文件描述符上的I/O操作系统就绪时通知程序,虽然都能实现多路复用,但仍然有很多区别,下面一起来看看吧!

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1、Select

实现机制:通过维护一个文件描述符集合,并检查该集合中的每个文件描述符是否就绪。

性能问题:

每次调用都需要将文件描述符集合从用户空间拷贝到内核空间,开销大;

对文件描述符的扫描是线性的,效率低下,特别是当文件描述符数量多时。

限制:单个进程可监视的文件描述符数量有限,默认通常为1024.

适用场景:适用于连接数量较少且对性能要求不高的场景。

2、Poll

实现机制:与Select相似,但将输入和输出参数分离,且没有最大连接数的限制(基于链表存储)。

性能问题:

同样需要拷贝文件描述符集合,开销大;

返回后需要用户遍历所有文件描述符以找出就绪的文件描述符。

优点;不受文件描述符数量限制。

适用场景:虽然理论上适用连接数较多的场景,但由于性能限制和拷贝开销,实际应用中仍受限制。

3、ePoll

实现机制:

使用事件驱动模型,仅当文件描述符上的I/O事件发生时,才通知用户程序;

利用mmap减少用户空间和内核空间之间的拷贝开销;

底层通过红黑树和就绪链表来管理文件描述符和事件。

性能优势:

无需遍历所有文件描述符,仅处理就绪的文件描述符;

支持大规模并发连接,且随着连接数的增加,性能不会显著下降。

适用场景:适用于需处理大规模并发连接且对性能要求较高的场景,如高负载的Web服务器。


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