epoll僅僅是一個異步事件的通知機制，其本身并不作任何的IO讀寫操作，它只負責告訴你是不是可以讀或可以寫了，而具體的讀寫操作，還要應用程序自己來完成。epoll僅提供這種機制是非常好的，它保持了事件通知與IO操作之間彼此的獨立性，使得epoll的使用更加靈活。

接口介紹

int epoll_create(int size)

該函數生成一個epoll專用的文件描述符。它其實是在內核申請一空間，用來存放你想關注的fd上是否發生的事件。size就是你在這個epoll fd上能關注的最大fd數，這個參數不同于select()中的第一個參數，給出最大監聽的fd+1的值。需要注意的是，當創建好epoll句柄后，它就會占用一個fd值，在linux下如果查看/proc/進程id/fd/，是能夠看到這個fd的，所以在使用完epoll后，必須調用close()關閉，否則可能導致fd被耗盡。

int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event)

該函數用于控制某個epoll文件描述符上的事件，可以注冊事件，修改事件，刪除事件。

epfd：由 epoll_create生成的epoll專用的文件描述符；

op：要進行的操作例如注冊事件，可能的取值:

1)EPOLL_CTL_ADD 注冊新的fd到epfd中；

2)EPOLL_CTL_MOD修改已經注冊的fd的監聽事件；

3)EPOLL_CTL_DEL 從epfd中刪除一個fd；

fd：需要監聽的fd

event：指向epoll_event的指針，告訴內核需要監聽的事件，常用的事件類型:

1)EPOLLIN ：表示對應的文件描述符可以讀；

2)EPOLLOUT：表示對應的文件描述符可以寫；

3)EPOLLPRI：表示對應的文件描述符有緊急的數據可讀(這里應該表示有帶外數據到來)；

4)EPOLLERR：表示對應的文件描述符發生錯誤；

5)EPOLLHUP：表示對應的文件描述符被掛斷；

6)EPOLLET： 將EPOLL設為邊緣觸發(Edge Triggered)模式，這是相對于水平觸發(Level Triggered)來說的。

7)EPOLLONESHOT：只監聽一次事件，當監聽完這次事件之后，如果還需要繼續監聽這個socket的話，需要再次把這個socket加入到EPOLL隊列里。

如果調用成功返回0,不成功返回-1

int epoll_wait(int epfd,struct epoll_event * events,int maxevents,int timeout)

該函數用于輪詢I/O事件的發生，如果發生則將發生的fd和事件類型放入到events數組中。 并且將注冊在epfd上的fd的事件類型給清空，所以如果下一個循環你還要關注這個fd的話，則需要用epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_MOD,fd,&ev)來重新設置fd的事件類型。這時不用EPOLL_CTL_ADD,因為fd并未清空，只是事件類型清空。

epfd:由epoll_create生成的epoll專用的文件描述符；

epoll_event:用于回傳待處理事件的數組；

maxevents:每次能處理的事件數；

timeout:等待I/O事件發生的超時值，為0的時候表示馬上返回，為-1的時候表示一直等下去，直到有事件返回。

epoll程序基本框架：

for( ; ; )

{

nfds = epoll_wait(epfd,events,20,500);

for(i=0;i

{

if(events[i].data.fd==listenfd) //有新的連接

{

connfd = accept(listenfd,(sockaddr *)&clientaddr, &clilen); //accept這個連接

ev.data.fd=connfd;

ev.events=EPOLLIN|EPOLLET;

epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,connfd,&ev); //將新的fd添加到epoll的監聽隊列中

}

else if( events[i].events&EPOLLIN ) //接收到數據，讀socket

{

n = read(sockfd, line, MAXLINE)) < 0 //讀

ev.data.ptr = md; //md為自定義類型，添加數據

ev.events=EPOLLOUT|EPOLLET;

epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_MOD,sockfd,&ev);//修改標識符，等待下一個循環時發送數據，異步處理的精髓

}

else if(events[i].events&EPOLLOUT) //有數據待發送，寫socket

{

struct myepoll_data* md = (myepoll_data*)events[i].data.ptr; //取數據

sockfd = md->fd;

send( sockfd, md->ptr, strlen((char*)md->ptr), 0 ); //發送數據

ev.data.fd=sockfd;

ev.events=EPOLLIN|EPOLLET;

epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_MOD,sockfd,&ev); //修改標識符，等待下一個循環時接收數據

}

else

{

//其他的處理

}

}

}

接口比較

Linux提供了select、poll、epoll接口來實現IO復用，三者的原型如下所示，本文從參數、實現、性能等方面對三者進行對比。

int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);

int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout);

int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout);

select的第一個參數nfds為fdset集合中最大描述符值加1，fdset是一個位數組，其大小限制為__FD_SETSIZE(1024)，select的第二三四個參數表示需要關注讀、寫、錯誤事件的文件描述符位數組，這些參數既是輸入參數也是輸出參數，可能會被內核修改用于標示哪些描述符上發生了關注的事件。所以每次調用select前都需要重新初始化fdset。select對應于內核中的sys_select調用，sys_select首先將第二三四個參數指向的fd_set拷貝到內核，然后對每個被SET的描述符調用進行poll，并記錄在臨時結果中(fdset)，如果有事件發生，select會將臨時結果寫到用戶空間并返回；當輪詢一遍后沒有任何事件發生時，如果指定了超時時間，則select會睡眠到超時，睡眠結束后再進行一次輪詢，并將臨時結果寫到用戶空間，然后返回。select返回后，需要逐一檢查關注的描述符是否被SET(事件是否發生)。

poll與select不同，通過一個pollfd數組向內核傳遞需要關注的事件，故沒有描述符個數的限制，pollfd中的events字段和revents分別用于標示關注的事件和發生的事件，故pollfd數組只需要被初始化一次。poll的實現機制與select類似，其對應內核中的sys_poll，只不過poll向內核傳遞pollfd數組，然后對pollfd中的每個描述符進行poll，相比處理fdset來說，poll效率更高。

epoll通過epoll_create創建一個用于epoll輪詢的描述符，通過epoll_ctl添加/修改/刪除事件，通過epoll_wait檢查事件，epoll不是通過輪詢，而是通過在等待的描述符上注冊回調函數，當事件發生時，回調函數負責把發生的事件存儲在就緒事件鏈表中，最后寫到用戶空間。epoll返回后，該參數指向的緩沖區中即為發生的事件，即epoll返回時已經明確的知道哪個fd發生了事件，不用再一個個比對。這樣就提高了效率。同時select的FD_SETSIZE是有限止的，而epoll是沒有限止的只與系統資源有關。epoll不會隨著監聽fd數目的增長而降低效率，因為select采用輪詢方式，輪詢的fd數目越多，自然耗時越多，而epoll是觸發式的，所以效率高。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的linux io端口复用,Linux系统IO复用接口(select、poll、epoll)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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