IO復用
I/O復用使得程序能同時監聽多個文件描述符，通常網絡程序在下列情況下需要使用I/O復用技術：
客戶端程序要同時處理多個socket
客戶端程序要同時處理用戶輸入和網絡連接
TCP服務器要同時處理監聽socket和連接socket，這是I/O復用使用最多的場合
服務器要同時處理TCP請求和UDP請求。比如本章將要討論的會社服務器
服務器要同時監聽多個端口，或者處理多種服務。
I/O復用雖然能同時監聽多個文件描述符，但它本身是阻塞的。並且當多個文件描述符同時就緒時，如果不采用額外措施，程序就只能按順序依次處理其中的每一個文件描述符，這使得服務器程序看起來像是串行工作。如果要實現並發，只能使用多進程或多線程等變成手段。
《Unix/Linux編程實踐教程》之Shell編程一 http://www.linuxidc.com/Linux/2012-12/75690.htm
《Unix/Linux編程實踐教程》之Shell編程二 http://www.linuxidc.com/Linux/2012-12/75691.htm
《Unix/Linux編程實踐教程》之管道 http://www.linuxidc.com/Linux/2012-12/75692.htm
Unix/Linux編程實踐教程【高清PDF中文版+附錄光盤+代碼】：http://www.linuxidc.com/Linux/2011-08/41374.htm
select系統調用的用途是:在一段指定時間內，幾件套用戶感興趣的文件描述符上的可讀可寫和異常等事件。
#include <sys/select.h>
int select(int nfds, fd_set *readfds,fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
nfds參數指定被監聽的文件描述符的總數。通常被設置為select監聽的所有文件描述符中的最大值加1，因為文件描述符是從0開始計數的
readfds, writefds和exceptfds參數分別指向可讀、可寫和異常等事件對應的文件描述符集合。
fd_set結構體僅包含一個整形數組，高數組的每個元素的每一位標記一個文件描述符。
可用如下宏來訪問fd_set結構體中的位：
voidFD_CLR(int fd, fd_set *set);
intFD_ISSET(int fd, fd_set *set);
voidFD_SET(int fd, fd_set *set);
void FD_ZERO(fd_set*set);
timeout參數用來設置select函數的超時時間。它是一個timeval指針，timeval結構體定義如下：
struct timeval {
longtv_sec;/* seconds */
longtv_usec;/* microseconds */
};
如果給timeout傳遞NULL，則select將一直阻塞，直到某個文件描述符就緒。
select成功時返回就緒文件描述符的總數，如果在超時時間內沒有任何文件描述符就緒返回0，失敗返回-1，並設置errno；如果select在等待期間收到信號，則select立即返回-1，並設置errno為EINTR。
poll系統調用和select類似，也是在指定時間內倫旭一定數量的文件描述符，以測試其中是否有就緒。poll原型如下：
#include<poll.h>
int poll(structpollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout);
1)fds參數是一個pollfd結構類型的數組，它指定所以我們感興趣的文件描述符上發生的刻度、可寫和異常等時間。其結構定義如下：
struct pollfd {
intfd;/* file descriptor */
short events;/* requested events */
short revents;/* returned events */
};
其中fd成員指定文件描述符；events成員告訴poll監聽f上的那些時間，它是一系列時間的按位或；revents成員則由內核修改，以通知應用程序fd上實際發生了哪些事件。
2)nfds參數指定被監聽事件集合的大小。其類型nfds_t定義如下：
typedef unsignedlong int nfds_t;
timeout參數指定poll的超時時間，單位是毫秒。當timeout為-1時，poll調用將永遠阻塞，直到某個事件發生；當為0時，poll調用立即返回。
poll返回值含義與select相同。
epoll是Linux特有的I/O復用函數。它在實現和使用上與select、poll有很大差異。首先，epoll使用一組函數來完成任務，而不是單個函數。其次，epoll把用戶關心的文件描述符上的時間放在內核裡的一個時間表中，從而無需向select和poll那樣每次調用都要重復傳入文件描述符集或事件集。但epoll需要使用一個額外的文件描述符，來唯一標識內核中的這個時間表。這個文件描述符使用如下epoll_create函數創建：
#include <sys/epoll.h>
int epoll_create(int size);
size參數給內核一個提示，告訴它時間表需要多大。該函數返回的文件描述符將作用其他所有epoll系統調用的第一個參數，以指定要訪問的內核事件表。
下面的函數用來操作epoll的內核事件表：
#include <sys/epoll.h>
int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd,struct epoll_event *event);
fd參數是要操作的文件描述符，op參數則制定操作類型，操作類型有如下3種：
EPOLL_CTL_ADD：往事件表中注冊fd上的事件
EPOLL_CTL_MOD:修改fd上的注冊事件
EPOLL_CTL_DEL:刪除fd上的注冊事件
event參數指定時間，它是epoll_event結構指針類型。epoll_event的定義如下：
struct epoll_event {
uint32_tevents;/* Epoll events */
epoll_data_t data;/* User data variable */
};
其中events成員描述事件類型。data成員用於存儲用戶數據，其類型epoll_data的定義如下：
typedef union epoll_data {
void*ptr;
intfd;
uint32_tu32;
uint64_tu64;
} epoll_data_t;
epoll_data_t是一個聯合體，其中4個成員中使用最多的是fd，它指定事件所叢書的目標文件描述符。
epoll_ctl成功時返回0，失敗時返回-1並設置errno。
epoll系列系統調用的主要接口是epoll_wait函數。它在一段超時時間內等待一組文件描述符上的事件，其原型如下：
#include <sys/epoll.h>
int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event*events, int maxevents, int timeout);
該函數成功時返回就緒的文件描述符的個數，失敗是返回-1，並設置errno。
maxevents參數指定最多監聽多少時間，必須大於0.
epoll_wait函數如果檢測到事件，就將所有就緒的事件從內核事件表中復制到它的第二個參數events指向的數組中。這個數組只用於輸出epoll_wait檢測到的就緒時間，而不像select和poll數組那樣即用於傳入用戶注冊的時間，有用於輸出內核檢測到的就緒時間。這就極大的提高了應用程序索引就緒文件描述符的效率。下面的代碼體現了這個差別：
/*如何索引poll返回的就緒文件描述符*/
int ret = poll(fds, MAX_EVENT_NUMBER, -1);
/*必須遍歷所有注冊文件描述符並找到其中的就緒著*/
for(int i=0;i<MAX_EVENT_NUMBER; ++i)
{
if(fds[i].revents & POLLIN)
{
int sockfd = fds[i].fd;
/*處理sockfd*/
}
}
/*如何索引epoll返回的就緒文件描述符*/
int ret =epoll_wait( epollfd, events, MAX_EVENT_NUMBER, -1);
/*遍歷就緒的ret個文件描述符*/
for( int i=0;i<ret; i++)
{
int socketfd = events[i].data.fd;
/*socket肯定就緒，直接處理*/
}
更多詳情見請繼續閱讀下一頁的精彩內容： http://www.linuxidc.com/Linux/2014-07/103982p2.htm