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多路io（select/epoll)

news 2026/5/12 3:18:04

定义：单线程或单进程同时监测若干个文件描述符是否可以执行IO操作的能力。 io事件(读写)的通知机制。

作用：
应用程序通常需要处理来自多条事件流中的事件，比如我现在用的电脑，需要同时处理键盘鼠标的输入、中断信号等等事件，再比如web服务器如nginx，需要同时处理来来自N个客户端的事件。
单个执行体(单进程，单线程)中，需要检测多个阻塞设备。

IO模型
1、阻塞IO 默认
2、非阻塞IO EAGAIN 忙等待 errno 需要掌握设置方法 fctnl
3、信号驱动IO SIGIO 用的相对少（了解）
4、并行模型进程，线程
5, IO多路复用 select、poll、epol

一、select 使用的步骤

相关函数
int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,
fd_set *exceptfds,
struct timeval *timeout);
功能：完成指定描述符集合中有效描述符的动态检测。
该函数具有阻塞等待功能，在函数执行完毕后
目标测试集合中将只保留最后有数据的描述符。
参数：nfds 描述符的上限值，一般是链接后描述符的最大值+1；
readfds 只读描述符集
writefds 只写描述符集
exceptfds 异常描述符集
以上三个参数都是 fd_set * 的描述符集合类型
timeout 检测超时如果是NULL表示一直检测不超时。
返回值：超时 0
失败 -1
成功 >0
辅助函数
为了配合select函数执行，有如下宏函数：
void FD_CLR(int fd, fd_set *set);
功能：将指定的set集合中编号为fd的描述符号删除。
int FD_ISSET(int fd, fd_set *set);
功能：判断值为fd的描述符是否在set集合中，
如果在则返回真，否则返回假。
void FD_SET(int fd, fd_set *set);
功能：将指定的fd描述符，添加到set集合中。
void FD_ZERO(fd_set *set);
功能：将指定的set集合中所有描述符删除

注意事项：
1 . select 函数会修改readfds 集合。如果是循环调用select ，需要清除标志位。
2. nfds 进程中最大文件描述的那个整数。可以直接写1024；
3. select如果是超时版本，在调用select前，都需要重新设置时间。
4 select 集合最大检测 1024个

二、epoll 使用步骤

相关函数
int epoll_create(int size)；
功能：创建一个集合(二叉树) ，存续需要被检测的文件描述符。
参数：size ，指定集合可以储存文件描述符的个数。
返回值：
成功 >0 表示对应二叉树的文件描述符( 用于表示某个资源)
失败 -1
int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event)；
功能：对epoll 集合进行相关的操作，具体操作由op 指定。
参数：
epfd，需要被操作的集合
op ：
EPOLL_CTL_ADD ，向集合中添加文件描述符
EPOLL_CTL_DEL ，向集合中删除文件描述符
fd ，需要添加或删除的那个文件描述符
event ，结构体，
struct epoll_event {
uint32_t events; EPOLLIN(read)/EPOLLOUT(write)
特征：
服务器的并发模型
进程版本
epoll_data_t data; 用户自定义的数据，查找文件描述符的时候会使用到
};
返回值：
成功 ==0
失败 -1
int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int
timeout);
功能：等待io事件(可能是读，写，错误)的到来。
参数：
epfd，需要被检测的集合
events：这个是输出的集合，当有io设备准备就绪(可读，可写)。系统会把这些设备对应的文件描述符，复
制到这个集合中。
maxevents，在一次检测中，可以同时复制到events 中的数量。
timeout 是超时值的设置。 -1 阻塞
5000 == 5s
0 非阻塞
返回值：
成功 >0
超时 ==0
失败 -1