I/O复用

select系统调用:
select系统调用的用途是：在一段时间内，监听用户感兴趣的文件描述符上的可读，可写和异常等事件。
select系统调用的原型如下：
int select(int nfds,fd_set *readfds,fd_set *writefds,fd_set *exceptfds,struct timeval *timeout);
(1)nfds指定被监控的文件描述符的总数。
(2)readfds,writefds,exceptfds参数分别指向可读，可写和异常等时间对应的文件描述符集合。
(3)timeout参数用来设置select函数的超时时间.
select成功时返回就绪（可读，可写和异常）文件描述符的总数。若果在超时时间内没用任何文件描述符就绪，select将返回0，select失败时返回-1并设置errno。如果在 select等待时间内，程序接受到信号，则select立即-1,并设置errno为EINTER。
fd_set结构的定义如下：
#include
#define __FD_SETSIZE 1024
#include
#define FD_SETSIZE __FD_SETSIZE
typedef long int __fd_mask;
#undef  __NFDBITS
#dfine NFDBITS (8 * (int)sizeof(__fd_mask)
typedef sruct 
{
    #ifdef __use_xopen
           __fd_mask fds_bits[__FD_SETSIZE /__NFDBITS];
     #define __FDS_BITS(set)    ((set)->fds_bits)
    #else
         __fd_mask    __fds_bits[__FD_SETSIZE/__NFDBITS]
     #define __FDS_BITS(set)     ((set)->__fds_bits);
    #endif
} fd_set;
用以上定义可见，fd_set结构体仅包含一个整形数组，该数组的每个元素的每一位标记一个文件描述符。fd_set能容纳的文件描述符数量由FD_SETSIZE指定，这就限制了select能同时处理的文件描述符的总量。
poll系统调用：
poll系统调用和select类似，也是在指定时间内轮询一定数量的文件描述符，以测试其中是否有就绪者。poll的原型如下：

#include<poll.h>
int poll(struct pollfd *fds,nfds_t nfds,int timeout)

1)fds参数是一个pollfd结构类型的数组，它指定所有我们感兴趣的文件描述符上发生的可读，可写和异常等事件。pollfd结构体定义如下：
struct pollfd
{
    int fd;//文件描述符
    short events;//注册的事件
    short revents;//实际发生的事件，由内核填充
};
poll事件类型 POLLIN POLLOUT POLLERR POLLRDHUP等。 
2）nfds参数指定被监听事件集合fds的大小。 
typedef unsigned long nfds_t;
3)timeout参数指定poll的超时值，单位是毫秒。timeout为-1,poll调用将永远阻塞，直到某个事件发生；当timeout为0时，poll 调用将立即返回。
返回值含义与select相同。
poll的一个简单应用：

在/root/pro/fd1 /root/pro/fd2中分别有内容，

1234

5678

和

1122

3344

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>
#include <stropts.h>
#include <sys/poll.h>
#include <sys/stropts.h>
#include <string.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <poll.h>

#define BUFSIZE 1024

int main(int argc, char *argv[])
{
    char buf[BUFSIZE];
    int bytes;
    struct pollfd *pollfd;
    int i=0;
    int nummonitor=0;
    int numready;
    int errno;
    char *str;
    if(argc != 3)
    {
        fprintf(stderr,"Usage:the argc num error\n");
        exit(1);
    }


    if((pollfd = (struct pollfd*)calloc(2, sizeof(struct pollfd))) == NULL) //为struct pollfd分配空间
           exit(1);
         for(i; i<2; i++) //初始化化struct pollfd结构
    {
        str = (char*)malloc(14*sizeof(char));
        memcpy(str,"/root/pro/",14);
        strcat(str,argv[i+1]);//注意，需要把路劲信息放到str中，否则opne("/root/pro/argv[i]",O_RDONLY)会出错
        printf("str=%s\n",str);//原因在于，在” “之中的argv[i]是字符串，不会用变量代替argv[i].
        (pollfd+i)->fd = open(str,O_RDONLY);
        if((pollfd+i)->fd >= 0)
            fprintf(stderr, "open (pollfd+%d)->fd:%s\n", i, argv[i+1]);
        nummonitor++;
        (pollfd+i)->events = POLLIN;//与下面的pollfd->revent对应
    }
    printf("nummonitor=%d\n",nummonitor);

    while(nummonitor > 0)
    {
        numready = poll(pollfd, 2, -1);
        if ((numready == -1) && (errno == EINTR))
            continue; //被信号中断，继续等待
        else if (numready == -1)
            break; //poll真正错误，推出
        printf("numready=%d\n",numready);
        for (i=0;nummonitor>0 && numready>0; i++)
        {
            if((pollfd+i)->revents & POLLIN)
            {

                 bytes = read(pollfd[i].fd, buf, BUFSIZE);
                numready--;
                printf("pollfd[%d]->fd read buf:\n%s \n", i, buf);
                nummonitor--;
            }
        }
    }
    for(i=0; i<nummonitor; i++)
        close(pollfd[i].fd);
    free(pollfd);
    return 0;
}

运行结果如下：

epoll是linux特有的I/O复用函数。它在实现上和使用上与select,poll有很大区别。首先epoll用一组函数来完成任务，而不是单个函数，其次epoll把用户关心的文件描述符上的事件放在内核里的一个事件表中。
epoll需要使用一个额外的文件描述符，来唯一标识内核中的这个事件表。这个文件描述符使用如下函数创建：

#include<sys/epoll.h>
int epoll_create(int size);

size参数只是给内核一个提示，告诉它事件表有多大。
下面的函数用来操作epoll的内核事件表

#include<sys/epoll.h>
int epoll_ctl(int epfd,int op,int fd,struct epoll_event *event);

fd参数是要操作的文件描述符，op参数指定操作类型，event参数指定事件。
epoll_event定义如下：
struct epoll_event
{
    __uint32_t events;    /*epoll事件*/
    epoll_data_t data;    //用户数据
};
typedef union epoll_data
{
    void *ptr;
    int fd;//使用做多的
    uint32_t u32;
    uint64_t u64;
}epoll_data_t;
epoll_ctl成功时返回0，失败则返回-1并设置errno。
epoll系统调用的主要接口是epoll_wait函数，它在一段超时时间内等待一组文件描述符上的事件，其原型如下：

#icnldue<sys/epoll.h>
int epoll_event(int epfd,struct epoll_event *events,int maxevents,int timeout);

成功时返回就绪的文件描述符个数，失败时返回-1并设置errno的值。
maxevents参数指定最多监听多少个事件。
epoll_wait函数如果检测到事件，就将所有的就绪事件从内核事件表中复制到它的第二个参数events指向的数组中。这个数组只用于输出epoll检测到的就绪事件。