select poll epoll

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转载最新推荐文章于 2026-04-05 23:02:21 发布 293 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

select、poll、epoll的区别是三种 I/O 多路复用机制，用于高效管理多个文件描述符的 I/O 事件。）管理描述符集合，每次调用需将整个集合从用户空间拷贝到内核，内核遍历所有描述符检测就绪状态。：基于事件驱动，内核维护红黑树存储监控的描述符，就绪事件通过双向链表返回。：需非阻塞 I/O 并一次性读取数据，减少系统调用次数，适合高性能场景。：仅在状态变化时通知一次，需一次性处理所有数据。：仅处理就绪事件，性能几乎不受连接数影响。：需结合非阻塞 I/O，避免漏处理事件。：可能重复通知就绪事件，适合简单场景。：只要描述符就绪，持续通知。阅读详情

select，poll，epoll都是IO多路复用的机制。I/O多路复用就通过一种机制，可以监视多个描述符，一旦某个描述符就绪（一般是读就绪或者写就绪），能够通知程序进行相应的读写操作。但select，poll，epoll本质上都是同步I/O，因为他们都需要在读写事件就绪后自己负责进行读写，也就是说这个读写过程是阻塞的，而异步I/O则无需自己负责进行读写，异步I/O的实现会负责把数据从内核拷贝到用户空间。

	select	poll	epoll
操作方式	遍历	遍历	回调
底层实现	数组	链表	红黑树（存放socket）/哈希表（准备就绪事件）
IO效率	线性遍历O(n)	线性遍历O(n)	事件通知方式，每当fd就绪，系统注册的回调函数就会被调用，将就绪fd放到rdllist里面,O(1)
最大连接数	1024（X86）或2048（X64）	无上限	无上限
fd拷贝	每次调用select，都需要把fd集合从用户态拷贝到内核态	每次调用poll，都需要把fd集合从用户态拷贝到内核态	调用epoll_ctl时拷贝进内核并保存，之后每次epoll_wait不拷贝。epoll是通过内核于用户空间mmap同一块内存实现的。

（1）每次调用select，都需要把fd集合从用户态拷贝到内核态，这个开销在fd很多时会很大

（2）同时每次调用select都需要在内核遍历传递进来的所有fd，这个开销在fd很多时也很大

（3）select支持的文件描述符数量太小了

epoll

　　epoll是Linux下多路复用IO接口select/poll的增强版本。
　　它能显著减少程序在大量并发连接中只有少量活跃的情况下的系统CPU利用率，因为它不会复用文件描述符集合来传递结果而迫使开发者每次等待事件之前都必须重新准备要被侦听的文件描述符集合。
　　另一点原因就是获取事件的时候，它无须遍历整个被侦听的描述符集，只要遍历那些被内核IO事件异步唤醒而加入Ready队列的描述符集合就行了。
　　epoll除了提供select/poll 那种IO事件的电平触发（Level Triggered）外，还提供了边沿触发（Edge Triggered），这就使得用户空间程序有可能缓存IO状态，减少epoll_wait/epoll_pwait的调用，提高应用程序效率。

底层实现

　　epoll在底层实现了自己的高速缓存区，并且建立了一个红黑树用于存放socket，另外维护了一个链表用来存放准备就绪的事件。

工作过程：

　　执行epoll_ create时，创建了红黑树和就绪链表，执行epoll_ ctl时，如果增加socket句柄，则检查在红黑树中是否存在，存在立即返回，不存在则添加到树干上，然后向内核注册回调函数，用于当中断事件来临时向准备就绪链表中插入数据。执行epoll_wait时立刻返回准备就绪链表里的数据即可。

epoll优点

1）支持一个进程打开大数目的socket描述符(FD)

2）IO效率不随FD数目增加而线性下降

3）使用mmap加速内核与用户空间的消息传递。

总结

（1）select，poll实现需要自己不断轮询所有fd集合，直到设备就绪，期间可能要睡眠和唤醒多次交替。
　　而epoll其实也需要调用 epoll_ wait不断轮询就绪链表，期间也可能多次睡眠和唤醒交替，但是它是设备就绪时，调用回调函数，把就绪fd放入就绪链表中，并唤醒在 epoll_wait中进入睡眠的进程。　
　　虽然都要睡眠和交替，但是select和poll在“醒着”的时候要遍历整个fd集合，而epoll在“醒着”的时候只要判断一下就绪链表是否为空就行了，这节省了大量的CPU时间，这就是回调机制带来的性能提升。

（2）select，poll每次调用都要把fd集合从用户态往内核态拷贝一次，并且要把current往设备等待队列中挂一次，而epoll只要一次拷贝，而且把current往等待队列上挂也只挂一次（在epoll_wait的开始，注意这里的等待队列并不是设备等待队列，只是一个epoll内部定义的等待队列），这也能节省不少的开销。

参考BLOG:

//select poll epoll 的区别和联系(http://www.cnblogs.com/Dennis-mi/articles/6055324.html)
//select，poll，epoll优缺点及比较(https://blog.youkuaiyun.com/lixungogogo/article/details/52226501)
//select、poll、epoll之间的区别总结[整理](http://www.cnblogs.com/Anker/p/3265058.html)
//Linux下I/O多路复用系统调用(select, poll, epoll)介绍(https://zhuanlan.zhihu.com/p/22834126)
//【那些年遇到过的面试题】select poll epoll(https://blog.youkuaiyun.com/kevin_liu11/article/details/52615269)

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