关于io多路复用中，select、poll和epoll的相关知识。

共同点

均用于实现io多路复用（一个线程同时管理和检测多个io是否就绪）

且都是同步io。即所提供的接口返回时是否完成了它的职责：
如select，就是把就绪的io全部提取出来，在它返回的同时，也完成了提取操作，故而是同步io

具体实现

select

只提供一个接口，通常需要传入读事件readfds和写事件writefds，返回异常事件exceptfds

#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include<unistd.h>

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

void FD_CLR(int fd, fd_set *set);
int FD_ISSET(int fd, fd_set *set);
void FD_SET(int fd, fd_set *set);
void FD_ZERO(fd_set *set);

poll

只提供一个接口，在select中的三个事件，在poll中用events来表示。
poll返回时，通常读取返回事件revents

#include <poll.h>

int poll(struct pollfd *fds,nfds_t nfds,int timeout);
struct pollfd {
  int fd;         // file descriptor
  short events;   // requested events 
  short revents;  // returned events
};

epoll

提供三个接口，epoll_create()、epoll_ctl()、epoll_wait()

#include <sys/epoll.h>

typedef union epoll_data{
  void *ptr;
  int fd;
  uint32_t u32;
  uint64_t u64;
}epoll_data_t;

struct epoll_event {
  uint32_t events;    /* Epoll events */
  epoll_data_t data;  /* User data variable */
};

int epoll_create(int size);
int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);
int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout);

epoll_create()

调用epoll_create时，会创建epoll的实例，也就是epoll fd。
在内核中，会创建两个结构，分别是红黑树和就绪队列。

epoll_ctl()

主要操作红黑树，进行增删改操作。
其中输入参数 int op，表示三种操作 EPOLL_CTL_ADD、EPOLL_CTL_DEL、EPOLL_CTL_MOD
其中输入参数 int fd，表示需要去具体操作的fd

epoll_wait()

将就绪队列的数据拷贝到用户态。
其中输入参数 struct epoll_event *events，表示从内核中的就绪队列中的数据拷贝装载下来的容器
其中输入参数 int maxevents，表示上面转载数组最大的大小

何为io读写事件

accept(listenfd,&addr,&size); 读事件
connect(connfd,&addr,&size); 写事件
read(fd, buf, sz); 读事件
write(fd, buf,sz); 写事件

select、poll和epoll的区别

接口上

select、poll只有一个接口；
epoll有三个接口，事实上epoll用两个接口实现上述一个接口的功能。

传参及返回上

select 需要传递可读，可写，异常三个集合，select返回后仍需遍历取出就绪事件
poll 只需要传递一个集合，poll返回后仍需遍历取出就绪事件
epoll 通过epoll_ctl只需添加一次，epoll_wait取出就绪的事件

底层实现上

select、poll通过轮询；select是数组，poll是链表;
epoll通过回调机制，将就绪io从红黑树拷贝到就绪队列；

管理fd数量上

select 有限制 FD_SETSIZE
poll 和 epoll没有限制

出发机制上

select、poll只有水平触发
epoll有水平触发和边沿触发

效率上

少量fd，都比较活跃的情况下，select\poll性能更高
大量fd，小部分活跃的情况下，epoll性能更高