Linux I/O多路复用实战：Select/Poll编程指南 (高并发网络编程从入门到精通)

1. 为什么需要I/O多路复用？

传统的阻塞I/O模型在处理多个客户端时，需要为每个连接创建线程或进程，资源开销巨大。I/O多路复用允许单个线程同时监视多个文件描述符，当某个描述符就绪时进行通知，从而高效地处理并发连接。select和poll是实现这一机制的经典系统调用，也是学习Linux网络编程的必修课。

2. select函数详解

select函数原型：int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);。它使用三个描述符集合来监视读、写、异常事件。通过宏FD_SET()、FD_ISSET()等操作集合。优点是跨平台支持好，缺点是最大监视描述符数量受FD_SETSIZE限制（通常1024），且每次调用都需要重新设置描述符集合，效率较低。

select服务器核心代码片段：

    fd_set readfds;FD_ZERO(&readfds);FD_SET(server_fd, &readfds);int max_fd = server_fd;if (select(max_fd + 1, &readfds, NULL, NULL, NULL) > 0) {    if (FD_ISSET(server_fd, &readfds)) {        int client_fd = accept(server_fd, NULL, NULL);        // 处理新连接    }}  

3. poll函数详解

poll函数原型：int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout);。它使用pollfd结构体数组，每个元素包含描述符、关注的事件和发生的事件。相比select，poll没有描述符数量上限，并且不需要重新构造集合，通过events和revents字段分离输入输出，更易用。但poll仍然采用轮询方式扫描所有描述符，当连接数巨大时性能会下降。

poll服务器核心代码片段：

    struct pollfd fds[1];fds[0].fd = server_fd;fds[0].events = POLLIN;if (poll(fds, 1, -1) > 0) {    if (fds[0].revents & POLLIN) {        int client_fd = accept(server_fd, NULL, NULL);        // 处理新连接    }}  

4. select与poll对比

• 描述符限制：select有上限，poll基本无限制。
• 性能：两者都是O(n)轮询，但poll在大量描述符下略优。
• 可移植性：select更广泛支持，poll在Linux/Unix中普遍。
• 事件修改：select需要每次重新构造集合，poll通过修改events字段即可。

5. 实战注意事项

在实际项目中使用select函数时，务必注意timeout参数为NULL时永久阻塞；处理accept返回的客户端fd后，要将其加入监视集合。对于poll函数，要正确处理POLLHUP、POLLERR等事件。此外，无论是select还是poll，都需考虑非阻塞I/O配合使用，避免单个描述符阻塞影响整体。

掌握I/O多路复用是进阶Linux网络编程的必经之路。通过本文的select和poll实战指南，你已经具备了构建简单并发服务器的基础。下一步可以学习更高效的epoll（Linux）或kqueue（BSD），为高并发应用打下坚实基础。