Linux中的select() vs ppoll() vs pselect()比较
在Linux系统编程中，有几种用于多路复用的系统调用，其中最常见的是`select()`，`ppoll()`和`pselect()`。这三者都用于监视多个文件描述符的状态，并在其中之一变为就绪时通知程序。虽然它们的目标相似，但在某些方面它们之间存在一些区别。在本文中，我们将深入研究这三者的异同，并提供一些简单的案例代码以说明它们的用法。### 1. select()系统调用`select()`是最古老的多路复用系统调用之一，它允许程序监视一组文件描述符，并在它们中的任何一个准备好进行I/O时通知程序。它的调用方式如下：c#include- `nfds` 是要检查的文件描述符的数量。- `readfds`，`writefds`，`exceptfds` 分别是要检查读、写和异常条件的文件描述符集合。- `timeout` 是一个结构体，用于设置超时值。### 2. ppoll()系统调用`ppoll()`是相对较新的系统调用，它改进了`select()`，提供了更好的可扩展性和精度。`ppoll()`通过使用`struct timespec`结构体而不是`struct timeval`来表示超时值，从而提供更高的分辨率。int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
c#define _GNU_SOURCE#include- `fds` 是一个指向 `struct pollfd` 结构体数组的指针，其中包含要检查的文件描述符和要等待的事件。- `nfds` 是数组中的元素数量。- `tmo_p` 是一个指向 `struct timespec` 结构体的指针，表示超时值。- `sigmask` 是一个信号掩码，用于指定在调用期间要阻塞的信号。### 3. pselect()系统调用`pselect()`是对`select()`的改进，它通过引入一个新的`sigsuspend()`系统调用来提供更好的信号处理。int ppoll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, const struct timespec *tmo_p, const sigset_t *sigmask);
c#include- `nfds` 是要检查的文件描述符的数量。- `readfds`，`writefds`，`exceptfds` 分别是要检查读、写和异常条件的文件描述符集合。- `timeout` 是一个指向 `struct timespec` 结构体的指针，表示超时值。- `sigmask` 是一个信号掩码，用于指定在调用期间要阻塞的信号。### 4. 比较与选择在选择使用这些系统调用时，开发者需要权衡它们之间的差异和优劣。`select()`在功能上较为简单，但在大规模文件描述符的情况下性能可能较差。`ppoll()`和`pselect()`通过提供更精确的超时和更好的信号处理机制来改进这一问题，但可能在某些特定情况下引入更多复杂性。在实际应用中的选择在某些场景下，如果对信号处理有更高要求，可以选择使用`pselect()`。如果对性能和精确超时要求较高，可以考虑使用`ppoll()`。而在一些简单的场景中，`select()`可能已经足够满足需求。### 5. 案例代码接下来，我们将演示一个简单的案例代码，使用`select()`来监听标准输入是否有数据可读：int pselect(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, const struct timespec *timeout, const sigset_t *sigmask);
c#include此代码将等待5秒钟，然后检查标准输入是否有数据可读，如果有则输出相应信息。以上是关于`select()`，`ppoll()`和`pselect()`的简要比较和使用案例。在实际开发中，开发者需要根据具体的需求和性能要求选择合适的系统调用。#include int main() { fd_set readfds; FD_ZERO(&readfds); FD_SET(0, &readfds); // 0 represents stdin struct timeval timeout; timeout.tv_sec = 5; timeout.tv_usec = 0; int result = select(1, &readfds, NULL, NULL, &timeout); if (result > 0) { if (FD_ISSET(0, &readfds)) { printf("Data is available to read from stdin.%"); } } else if (result == 0) { printf("Timeout: No data available to read.%"); } else { perror("Error in select"); } return 0;}