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对文件描述符集合操作的四个宏操作

对文件描述符集合操作的四个宏操作在select函数中起着关键的作用，它们用于初始化、添加、删除和检查文件描述符集合中的元素。这四个宏为： FD_ZERO、FD_SET、FD_CLR、FD_ISSET：

FD_ZERO(fd_set *fdset)

• 功能：清空文件描述符集合。

• 参数：一个指向fd_set类型变量的指针。

• 作用：将fdset指向的文件描述符集合中的所有位都设置为0，确保集合中没有包含任何文件描述符。

FD_SET(int fd, fd_set *fdset)

• 功能：将一个文件描述符添加到文件描述符集合中。
• 参数：一个整数fd，代表要添加的文件描述符；一个指向fd_set类型变量的指针。
• 作用：将fdset指向的文件描述符集合中对应于fd的位设置为1，表示该集合包含文件描述符fd。

FD_CLR(int fd, fd_set *fdset)

• 功能：从文件描述符集合中删除一个文件描述符。
• 参数：一个整数fd，代表要删除的文件描述符；一个指向fd_set类型变量的指针。
• 作用：将fdset指向的文件描述符集合中对应于fd的位设置为0，表示该集合不再包含文件描述符fd。

FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset)

• 功能：检查文件描述符集合中是否包含某个文件描述符。
• 参数：一个整数fd，代表要检查的文件描述符；一个指向fd_set类型变量的指针。
• 返回值：如果fdset指向的文件描述符集合中包含fd，则返回非零值（通常为1）；否则返回0。
• 作用：用于在select函数返回后，检查哪些文件描述符已经就绪（可读、可写或存在异常条件）。

服务器IO多路复用中的select和poll的区别

1. 数据结构差异：

   (1)select：使用位图（bitmap）数据结构来存储被监听的文件描述符集合。这种数据结构在文件描述符数量较少时效率较高，但受限于位图的大小，通常能监听的文件描述符数量有限（通常在1024个左右，取决于系统和库的实现）。

   (2)poll：使用结构体数组（如pollfd）来存储被监听的文件描述符及其相关事件。这种数据结构允许监听更多的文件描述符，因为它不受位图大小的限制。

2. 事件绑定：

   (1)select：没有将文件描述符和事件进行绑定。每次调用select时，都需要通过三个独立的文件描述符集合来指定要监听的可读、可写和异常事件。

   (2)poll：将文件描述符和事件直接绑定在pollfd结构体中，这使得编程接口更为简洁。在调用poll时，只需传递一个包含所有监听信息的pollfd数组即可。

3. 数据拷贝：

   (1)select：在每次调用时，都需要将文件描述符集合从用户空间拷贝到内核空间，并在返回时将结果从内核空间拷贝回用户空间。这种频繁的数据拷贝在文件描述符数量较多时会导致性能下降。

   (2)poll：同样存在数据拷贝的问题，但由于poll使用结构体数组而不是位图，因此在某些情况下可能具有更高的效率。

4. 时间复杂度：

   (1)select：在内核中无差别地遍历每个文件描述符，时间复杂度为O(n)。当文件描述符数量较大时，性能会受到显著影响。

   (2)poll：与select类似，也需要在内核中遍历每个文件描述符。但由于poll允许监听更多的文件描述符，因此在某些情况下可能具有更好的性能。

5. 可重用性：

   (1)select：每次调用select时，都需要重新创建和设置文件描述符集合。这可能导致额外的编程开销。

   (2)poll：由于poll将文件描述符和事件绑定在结构体中，因此可以在多次调用之间重用相同的pollfd数组，从而减少了编程开销。