【Linux网络编程】IO复用技术 select、poll、epoll函数使用 服务器/客户端举例

目录

前言

一、IO复用基本概念

💻阻塞I/O

💻非阻塞I/O

💻I/O复用

📌select  函数 

📌poll  函数

📌epoll  函数

二、利用I/O复用搭建服务器/客户端

💻服务器完整代码

💻客户端完整代码

💻测试效果 

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前言

本文主要学习Linux内核编程，结合Visual Studio 2019进行跨平台编程，内容包括IO复用技术相关知识介绍以及用服务器客户端实例说明（详细举例epoll的使用 ）

一、IO复用基本概念

💻阻塞I/O

最流行的I/O模型是阻塞I/O模型，缺省时，所有的套接口都是阻塞的

💻非阻塞I/O

当我们把一个套接口设置为非阻塞方式时，即通知内核，当请求的I/O操作非得让进程睡眠不能完成时，不要让进程睡眠，而应返回一个错误

应用程序连续不断地查询内核，看看某操作是否准备好，这对CPU时间是极大的浪费，一般只在专门提供某种功能的系统中才会用到

💻I/O复用

有了I/O复用，我们就可以调用select或poll，在这两个系统调用的某一个上阻塞，而不是真正阻塞于真正的I/O系统调用

如果一个或多个I/O条件满足（例如：输入已准备好被读，或者描述字可以承接更多输出的时候）

我们就能够被通知到，这样的能力被称为I/O复用，是由函数select和poll支持的

I/O复用网络应用场合：

• 当客户处理多个描述字
• 一个客户同时处理多个套接口
• 如果一个TCP服务器既要处理监听套接口，又要处理连接套接口
• 如果一个服务器既要处理TCP，又要处理UDP 

📌select  函数 

select函数允许进程指示内核等待多个事件中的任一个发生，并仅在一个或多个事件发生或经过某指定的时间后才唤醒进程

📍头文件：<sys/select.h>  <sys/socket.h>

📍作用:  提供了即时响应多个套接的读写事件

📍原型：

int select(int maxfdp1,fd_set *readset,fd_set *writeset,fd_set *except,

const struct timeval *timeout);

📍参数：

maxfdp1: 等待最大套接字值加1（等待套接字的数量）

readset：要检查读事件的容器

writeset：要检查写事件的容器

timeout:  超时时间

📍返回值: 返回触发套件接字的个数

📌poll  函数

poll函数和select类似，但它是用文件描述符而不是条件的类型来组织信息

也就是说，一个文件描述符的可能事件都存储在struct pollfd中

与之相反，select用事件的类型来组织信息，而且读，写和错误情况都有独立的描述符掩码

poll函数是POSIX:XSI扩展的一部分，它起源于UNIX System V 

📍头文件:  <poll.h>

📍作用:  提供了即时响应多个套接的读写事件

📍原型:

int poll(struct pollfd *fdarray,unsigned long nfds,int timeout);

📍参数：

fdarray：是一个pollfd的机构体数组用来表示表示文件描述符的监视信息