select,poll,epoll区别联系

selsect,poll,epoll区别联系

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一、区别

二、联系

select、poll 和 epoll 都是在 Linux 系统中用于实现 I/O 多路复用的机制，它们的主要目的是让程序能够同时监控多个文件描述符，以判断是否有事件发生，从而提高 I/O 操作的效率。

一、区别

• 事件通知机制
  • select：采用轮询的方式来检查文件描述符上的事件，当 select 函数返回后，需要遍历所有注册的文件描述符来判断哪些有事件发生，时间复杂度为 \(O(n)\)，随着文件描述符数量的增加，效率会显著下降。
  • poll：与 select 类似，也是通过轮询的方式来检查事件，不过它的实现方式略有不同，poll 函数返回后，需要遍历整个文件描述符链表来确定发生事件的文件描述符，时间复杂度同样为 \(O(n)\)。
  • epoll：使用事件驱动的方式，当文件描述符上有事件发生时，内核会主动将该文件描述符添加到一个就绪队列中，epoll_wait 函数返回时，只会返回就绪队列中的文件描述符，时间复杂度为 \(O(1)\)，在处理大量文件描述符时，效率比 select 和 poll 高得多。

select，poll内核实现：轮询方式 O（n）

epol内核实现：注册回调函数O（1）

• 内存拷贝方式
  • select：在每次调用 select 函数时，都需要将用户空间的文件描述符集合拷贝到内核空间，返回时再将结果从内核空间拷贝回用户空间，随着文件描述符数量的增加，内存拷贝的开销也会增大。
  • poll：与 select 类似，每次调用 poll 函数时，也需要在用户空间和内核空间之间拷贝文件描述符集合和相关信息。
  • epoll：在使用 epoll 时，首先通过 epoll_ctl 函数将文件描述符注册到内核中的 epoll 实例中，之后当有事件发生时，内核只需要将就绪的文件描述符信息拷贝到用户空间，相比 select 和 poll，减少了不必要的内存拷贝。

二、联系

• 功能相似：它们都是 I/O 多路复用技术的实现，都可以让一个进程同时监听多个文件描述符，以便在有事件发生时及时进行处理，从而提高程序的性能和响应能力。
• 底层实现基础相同：它们都是基于操作系统的底层机制来实现的，都依赖于内核提供的功能来监听文件描述符的状态变化。
• 应用场景相似：都适用于需要同时处理多个 I/O 事件的场景，如网络服务器、文件服务器等，在这些场景中，程序需要同时监听多个套接字或文件的读写事件，以便及时响应客户端的请求或处理文件的变化。