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看完下面这些，高频面试题你都会答了吧 目录 1、什么是IO多路复用?2、为什么出现IO多路复用机制?3、IO多路复用的三种实现方式4、select函数接口5、select使用示例6、select缺点7、poll函数接口8、poll使用示例9、poll缺点10、epoll函数接口11、epoll使用示例12、epoll缺点13、epoll LT 与 ET模式的区别14、epoll应用15、select/poll/epoll之间的区别16、IO多路复用完整代码实现17、高频面试题 1、什么是IO多路复用「定义」 IO多路复用是一种同步IO模型，实现一个线程可以监视多个文件句柄；一旦某个文件句柄就绪，就能够通知应用程序进行相应的读写操作；没有文件句柄就绪时会阻塞应用程序，交出cpu。多路是指网络连接，复用指的是同一个线程2、为什么有IO多路复用机制? 没有IO多路复用机制时，有BIO、NIO两种实现方式，但有一些问题 同步阻塞（BIO）服务端采用单线程，当accept一个请求后，在recv或send调用阻塞时，将无法accept其他请求（必须等上一个请求处recv或send完），无法处理并发// 伪代码描述
while(1) {
// accept阻塞
client_fd = accept(listen_fd)
fds.append(client_fd)
for (fd in fds) {
// recv阻塞（会影响上面的accept）
if (recv(fd)) {
// logic
}
}
}
服务器端采用多线程，当accept一个请求后，开启线程进行recv，可以完成并发处理，但随着请求数增加需要增加系统线程，大量的线程占用很大的内存空间，并且线程切换会带来很大的开销，10000个线程真正发生读写事件的线程数不会超过20%，每次accept都开一个线程也是一种资源浪费// 伪代码描述
while(1) {
// accept阻塞
client_fd = accept(listen_fd)
// 开启线程read数据（fd增多导致线程数增多）
new Thread func() {
// recv阻塞（多线程不影响上面的accept）
if (recv(fd)) {
// logic
}
}
}
同步非阻塞（NIO）服务器端当accept一个请求后，加入fds集合，每次轮询一遍fds集合recv(非阻塞)数据，没有数据则立即返回错误，每次轮询所有fd（包括没有发生读写事件的fd）会很浪费cpusetNonblocking(listen_fd)
// 伪代码描述
while(1) {
// accept非阻塞（cpu一直忙轮询）
client_fd = accept(listen_fd)
if (client_fd != null) {
// 有人连接
fds.append(client_fd)
} else {
// 无人连接
}
for (fd in fds) {
// recv非阻塞
setNonblocking(client_fd)
// recv 为非阻塞命令
if (len = recv(fd) && len > 0) {
// 有读写数据
// logic
} else {
无读写数据
}
}
}
IO多路复用（现在的做法）服务器端采用单线程通过select/epoll等系统调用获取fd列表，遍历有事件的fd进行accept/recv/send，使其能支持更多的并发连接请求fds = [listen_fd]
// 伪代码描述
while(1) {
// 通过内核获取有读写事件发生的fd，只要有一个则返回，无则阻塞
// 整个过程只在调用select、poll、epoll这些调用的时候才会阻塞，accept/recv是不会阻塞
for (fd in select(fds)) {
if (fd == listen_fd) {
client_fd = accept(listen_fd)
fds.append(client_fd)
} elseif (len = recv(fd) && len != -1) {
// logic
}
}
}
3、IO多路复用的三种实现方式selectpollepoll4、select函数接口#include
#include
#define FD_SETSIZE 1024
#define NFDBITS (8 * sizeof(unsigned long))
#define __FDSET_LONGS (FD_SETSIZE/NFDBITS)
// 数据结构 (bitmap)
typedef struct {
unsigned long fds_bits[__FDSET_LONGS];
} fd_set;
// API
int select(
int max_fd,
fd_set *readset,
fd_set *writeset,
fd_set *exceptset,
struct timeval *timeout
) // 返回值就绪描述符的数目
FD_ZERO(int fd, fd_set* fds) // 清空集合
FD_SET(int fd, fd_set* fds) // 将给定的描述符加入集合
FD_ISSET(int fd, fd_set* fds) // 判断指定描述符是否在集合中
FD_CLR(int fd, fd_set* fds) // 将给定的描述符从文件中删除
5、select使用示例int main() {
/*
* 这里进行一些初始化的设置，
* 包括socket建立，地址的设置等,
*/
fd_set read_fs, write_fs;
struct timeval timeout;
int max = 0; // 用于记录最大的fd，在轮询中时刻更新即可
// 初始化比特位
FD_ZERO(&read_fs);
FD_ZERO(&write_fs);
int nfds = 0; // 记录就绪的事件，可以减少遍历的次数
while (1) {
// 阻塞获取
// 每次需要把fd从用户态拷贝到内核态
nfds = select(max + 1, &read_fd, &write_fd, NULL, &timeout);
// 每次需要遍历所有fd，判断有无读写事件发生
for (int i = 0; i
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