IO多路复用的理解
最近看了《后台开发核心技术与应用实践》有关select、poll和epoll部分以及相关的一些博客，学习了这三个函数的使用方法和区别，写一个易理解的总结。
IO多路复用
之前程序中使用的IO函数都是同步的，无论阻塞式还是非阻塞式，在数据从内核拷贝到用户空间过程，用户线程都是被阻塞的。非阻塞IO只是当内核还没准备好数据时立即返回不等待，需要用户自己去不断检查内核数据是否准备好，依然不高效。IO多路复用提出了新的思路，将IO过程分为等待内核数据准备好和读取/写入内核两部分。一个IO函数监控多个IO可读/可写事件，任意1个IO设备准备好时返回（需要代码中轮询查看是哪个IO文件描述符，什么事件），再调用对应的read/write函数操作，减少不必要的等待时间，高效了很多。具体的实现有select、poll和epoll三种。
select
基于位图型集合，通过宏和fd_set结构体设置事件和检测事件的发生。最早被提出所以可移植性最好，该实现有以下缺点：1.每次调用都需要将fd集合从用户空间拷贝到内核空间，完成后再从内核空间拷贝回用户空间，fd很多时开销很大。2.实现过程是在内核中遍历所有fd，fd很多时开销很大。3.支持同时可监控的文件描述符数少，1024或2048。4.fd_set在select返回后会改变，所以再次调用select时需要再次设置fd_set
原型：int select(int maxfdp, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *errorfds, struct timeval *timeout);
fd_set set;
FD_ZERO(&set); /* 将set清零*/
FD_SET(fd, &set); 将fd加入set
FD_CLR(fd, &set); 将fd从set中清除
FD_ISSET(fd, &set); 测试fd是否在set中，如果在则为true
maxfdp是描述符最大值加1，指定描述符的范围
timeout是NULL则无限等待，阻塞模式；timeout等于0则立即返回，非阻塞模式；timeout大于0则为超时时间，timeout内阻塞，到达超时时间不管怎样一定返回。
返回值：文件无变化返回0，有变化返回正值
poll
要比select高级一些，实现和select大致相同，内核中遍历所有文件描述符。使用链表式集合，不需要重复设置监控事件，同时监控文件描述符数远大于select。缺点也和select大致相同：1.每次调用都需要将pollfd集合从用户空间拷贝到内核空间，完成后再从内核空间拷贝回用户空间。2.实现过程是在内核中遍历所有pollfd
原型: int poll(struct pollfd* fds, unsigned int nfds, int timeout);
成功时返回revents不为0的文件描述符个数，0表示超时但没有任何事件发生，-1表示失败
struct pollfd{
int fd; 文件描述符
short events; 等待的事件，掩码控制多个事件
short revents; 实际发生的事件，掩码控制多个事件
}
fds链表是要监控文件描述符的pollfd链表
nfds指定描述符个数
timeout：0表示立即返回，非阻塞；正值表示等待的毫秒数；负值表示无限等待，阻塞模式
返回值：revents不为0的pollfd数，-1表示出错
需要头文件#include <poll.h>
events和revents中的事件：
合法事件：
POLLIN 有数据可读
POLLRDNORM 有普通数据可读
POLLRDBAND 有优先数据可读
POLLPRI 有紧迫数据可读
POLLOUT 写数据不会导致阻塞
POLLWRNORM 写普通数据不会导致阻塞
POLLWRBAND 写优先数据不会导致阻塞
POLLMSGSIGPOLL 消息可用不会导致阻塞
非法事件：
POLLER 文件描述符发生错误
POLLHUP 文件描述符挂起事件
POLLNVAL 文件描述符非法
epoll
通过3个函数来实现，更加高效，当前使用也最多。在epoll_ctl中注册事件到epoll文件描述符中，把fd全部拷贝进内核，而不是在epoll_wait中重复拷贝。实现中内核通过为每个fd指定一个回调函数，当fd就绪时调用回调函数把就绪fd加入一个就绪链表，epoll_wait只需要查看这个就绪链表是否有就绪fd就可。可监控文件描述符数是系统可同时打开文件数（超过10万）
原型：
int epoll_create(int size); //返回epoll文件描述符，size表示要监听的数目 （这个返回的fd要记得close）
int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event); //epoll事件注册函数
epfd是epoll_create返回的值
op是动作：EPOLL_CTL_ADD/EPOLL_CTL_MOD/EPOLL_CTL_DEL分别表示：注册fd到epfd，修改已注册的fd，从epfd删除1个fd
fd是要监听的fd
event是告诉内核要监听什么事件
struct epoll_event{
__uint32_t events; //epoll events
epoll_data_t data; //user data variable
}
event是宏的集合：EPOLLIN可读；EPOLLOUT可写；EPOLLPRI紧急数据可读；EPOLLERR发生错误；EPOLLHUP被挂断；EPOLLET将EPOLL设置为边缘触发模式；EPOLLONESHOT只监听1次事件
int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout); //等待事件发生，events是返回的事件链表；maxevents是events链表元素个数，timeout是等待毫秒数（0表示立即返回，非阻塞；正值表示等待的毫秒数；负值表示无限等待，阻塞模式 ），函数返回值是需要处理的事件数，通过events返回需要处理的事件。（通过events[i].data.fd和events[i].events匹配判断）
需要#include <sys/epoll.h>
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参考：
《后台开发核心技术与应用实践》
http://www.cnblogs.com/Anker/p/3265058.html
