在Linux系统中，常用的IO多路复用机制有select、poll和epoll。
select
select是一种基于IO多路复用的系统调用函数，可用于同时监听多个文件描述符的状态变化，并在其中任何一个文件描述符就绪时进行相应的I/O操作。
select函数的原型如下：
#include <sys/select.h> int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
其中，参数nfds表示需要监听的最大文件描述符值加1；readfds、writefds和exceptfds分别用于指定需要监听的可读、可写和异常事件的文件描述符集合，它们都是fd_set类型的数据结构；timeout表示select函数的超时时间，可以为NULL表示无限等待。
当select函数返回时，readfds、writefds和exceptfds中将仅保留已就绪的文件描述符，可以使用FD_ISSET宏来检测每个文件描述符的状态。
select函数的主要特点包括：
- 可以同时监听多个文件描述符的状态变化。
- 支持三种事件类型：可读、可写和异常。
- 可以设置超时时间，避免进程长时间阻塞。
- select函数会修改文件描述符集合，因此每次使用前需要重新初始化。
- select函数有一定的性能问题，当需要监听的文件描述符数量较大时，会导致系统开销增加。
虽然select函数在Linux系统中仍然得到广泛使用，但由于其存在性能问题，逐渐被更高效的poll和epoll函数所取代。
poll
poll函数是另一种基于IO多路复用的系统调用函数，与select函数类似，它也可以同时监听多个文件描述符的状态变化，并在其中任何一个文件描述符就绪时进行相应的I/O操作。
poll函数的原型如下：
#include <poll.h> int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout);
其中，参数fds是一个指向struct pollfd结构体数组的指针，每个结构体包含了需要监视的文件描述符及其关注的事件；nfds表示结构体数组中的元素数量；timeout表示poll函数的超时时间，单位为毫秒，-1表示无限等待，0表示立即返回，正数表示等待的毫秒数。
与select函数相比，poll函数的主要优点在于：
- poll函数采用pollfd结构体数组来传递监视的文件描述符和事件，避免了对文件描述符集合的操作，使得编程更加方便。
- poll函数没有文件描述符数量的限制，不会因为需要监听的文件描述符数量较大而导致性能问题。
因此，在一些场景下，特别是需要监听大量文件描述符的状态变化时，poll函数通常比select函数更具有优势。
需要注意的是，poll函数也存在一些缺点，例如当需要监听的文件描述符数量较大时，仍然会带来一定的性能问题。正因为如此，在Linux系统中，后来出现了更为高效的epoll函数，逐渐取代了select和poll函数的地位。
epoll
epoll是Linux系统中一种基于IO多路复用的高效事件通知机制，它可以同时监听大量文件描述符的状态变化，并在其中任何一个文件描述符就绪时进行相应的I/O操作。
epoll机制包含三个系统调用函数：epoll_create、epoll_ctl和epoll_wait。
- epoll_create epoll_create函数用于创建一个epoll对象，其原型如下：
#include <sys/epoll.h> int epoll_create(int size);
其中，参数size表示要监听的文件描述符数量的最大值。epoll_create函数返回一个epoll对象的文件描述符，用于后续的操作。
- epoll_ctl epoll_ctl函数用于向epoll对象中添加、修改或删除需要监视的文件描述符及其关注的事件，其原型如下：
#include <sys/epoll.h> int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);
其中，参数epfd是epoll对象的文件描述符；op表示要执行的操作类型，可以是EPOLL_CTL_ADD（添加一个新的文件描述符）、EPOLL_CTL_MOD（修改一个已有的文件描述符）或EPOLL_CTL_DEL（从epoll对象中删除一个文件描述符）；fd表示需要监视的文件描述符；event是一个struct epoll_event结构体，包含了需要监视的事件类型。
- epoll_wait epoll_wait函数用于等待文件描述符上的I/O事件，其原型如下：
#include <sys/epoll.h> int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout);
其中，参数epfd是epoll对象的文件描述符；events是一个struct epoll_event结构体数组，用于返回已就绪的文件描述符及其事件类型；maxevents表示events数组的大小（即最多可以处理的事件数量）；timeout表示epoll_wait函数的超时时间，单位为毫秒，-1表示无限等待，0表示立即返回，正数表示等待的毫秒数。
总体来说，epoll机制在实现上比select和poll更加高效，主要原因包括：
- epoll采用基于事件驱动的方式，不需要遍历整个文件描述符集合，避免了轮询的开销。
- epoll采用内核与用户空间共享一块内存的方式，可以避免数据复制的开销。
- epoll支持水平触发和边缘触发两种模式，后者在处理大量I/O事件时具有更高的效率。
因此，在Linux系统中，epoll机制成为了处理高并发网络编程的首选方式。
参考
GTP大佬
