epoll、poll、select
epoll
、select
和 poll
都是在 Linux 系统中用于实现 I/O 多路复用的机制,它们都能够实现在多个文件描述符上进行非阻塞的 I/O 操作,并在有 I/O 事件发生时通知应用程序。以下是它们的一些比较:
select
:
select
是 Unix 系统最早的一种多路复用机制之一。- 它采用轮询的方式监视一组文件描述符,当其中任何一个文件描述符上有 I/O 事件发生时,就通知应用程序。
- 在 Windows 平台上也有相应的实现,名为
WSASelect
。
poll
:
poll
是select
的改进版本,解决了select
的一些限制。- 它同样采用轮询的方式监视一组文件描述符,但是不受文件描述符数量的限制,因为内核使用链表来存储监视的文件描述符。
poll
使用pollfd
结构来表示文件描述符及其关注的事件。
epoll
:
epoll
是 Linux 特有的一种 I/O 多路复用机制,是poll
的进一步改进。- 它采用事件驱动的方式,内核会在文件描述符上发生事件时通知应用程序,避免了轮询的开销。
epoll
支持边沿触发(Edge Triggered)和水平触发(Level Triggered)两种模式,可以更精确地控制事件通知。epoll
使用三个系统调用epoll_create
、epoll_ctl
和epoll_wait
来实现对事件的操作和等待。
在实际应用中,epoll
的性能通常优于 select
和 poll
,尤其在处理大量连接时。因此,在 Linux 下开发网络服务器时,通常会优先选择 epoll
。
poll解决的select问题:
poll
解决了 select
函数的一些限制和问题,主要包括以下几点:
- 文件描述符数量的限制:
- 在一些早期的 UNIX 系统中,
select
函数的参数是一个固定大小的数组,通常由FD_SETSIZE
定义,这限制了同时监视的文件描述符数量。 - 而
poll
函数使用了更加灵活的数据结构,内核使用链表来存储监视的文件描述符,因此不受文件描述符数量的限制。
- 效率问题:
select
函数在处理大量文件描述符时性能可能会受到影响,因为每次调用都要传递一个大的数组,并且需要轮询所有的文件描述符。poll
函数的实现方式更加高效,它可以处理更多的文件描述符,并且在文件描述符数量较大时性能更好。
- API 的简洁性:
select
函数的使用相对繁琐,需要设置文件描述符集合的大小限制,并且在处理事件时的参数较多。poll
函数的使用相对简洁,不需要设置文件描述符集合的大小限制,并且在处理事件时的参数也较少。
综上所述,poll
函数通过使用更加灵活的数据结构和简化 API 等方式,解决了 select
函数的一些限制和问题,使得在处理大量文件描述符时性能更好,同时也更加易于使用。因此,在开发网络应用时,通常会优先选择使用 poll
函数。
epoll解决的poll问题:
epoll
解决了 poll
函数的一些性能瓶颈和限制,主要包括以下几点:
- 效率问题:
- 在处理大量连接时,
poll
函数的性能可能会受到影响,因为每次调用都需要遍历所有的文件描述符,即使其中只有少数的文件描述符上有事件发生。 epoll
函数使用了事件驱动的方式,只有在文件描述符上发生事件时才会通知应用程序,避免了不必要的遍历开销,因此在处理大量连接时性能更好。
- 文件描述符数量的限制:
- 和
select
、poll
类似,epoll
函数也没有固定的文件描述符数量限制,因此可以处理更多的文件描述符。
- 支持边沿触发模式:
epoll
函数支持边沿触发(Edge Triggered)模式,只有在文件描述符上的状态发生变化时才会触发事件通知,避免了水平触发模式下可能产生的事件重复通知问题。- 这使得
epoll
在处理高并发、高负载的场景下更加灵活和高效。
- 更少的系统调用:
epoll
使用了三个系统调用epoll_create
、epoll_ctl
和epoll_wait
来实现对事件的操作和等待,相比之下,poll
函数则需要更多的系统调用。
综上所述,epoll
函数通过使用事件驱动的方式、支持边沿触发模式等方式,解决了 poll
函数在处理大量连接时的性能瓶颈和限制,使得在高并发、高负载的网络应用中表现更加出色。因此,在 Linux 环境下开发网络应用时,通常会优先选择使用 epoll
函数。
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