0

0

C++如何实现非阻塞I/O?(select/poll/epoll封装)

穿越時空

穿越時空

发布时间:2026-02-19 15:06:32

|

453人浏览过

|

来源于php中文网

原创

linux 上不推荐 select 用于高并发,因其 fd_set 固定大小(通常 1024),每次调用需全量拷贝和线性扫描,连接数超千时性能断崖下降;poll 虽无数量限制但仍为 o(n) 时间复杂度;epoll 才是高并发首选,但需注意 epollet 使用规范、fd 关闭顺序及多线程安全。

c++如何实现非阻塞i/o?(select/poll/epoll封装)

select 为什么在 Linux 上不推荐用于高并发

因为 select 的 fd_set 是固定大小(通常 1024),每次调用都要把整个位图从用户态拷贝到内核态,且内核需线性扫描所有 fd 判断就绪状态。连接数一过千,性能断崖式下降。

实操建议:

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

  • 仅在跨平台兼容性要求极高、且并发量稳定低于 100 的场景用 select
  • Linux 下避免用 FD_SETSIZE 手动扩大上限——它只是改了栈上数组大小,内核仍按默认值检查,容易触发 EBADF 或静默失败
  • select 返回后必须重置 fd_set,否则下次调用会漏掉新加入的 fd;常见错误是只清空一次、复用旧集合

poll 比 select 好在哪,但仍有硬伤

poll 用动态数组替代位图,理论上无 fd 数量硬限制,也不再需要每次重置结构体。但它仍要遍历全部注册的 fd,时间复杂度 O(n),且内核与用户空间仍需拷贝整个 struct pollfd 数组。

实操建议:

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

  • pollfd 数组时,记得为每个元素显式设 events = POLLIN | POLLOUT,否则默认为 0,永远等不到事件
  • 处理 POLLHUPPOLLERR 必须和 POLLIN 分开判断——它们不保证有数据可读,直接 recv() 可能返回 0 或 -1 + EAGAIN
  • 不要在循环里反复 poll() 同一个 fd 而不 read()/write(),会陷入“就绪→无数据→再就绪”死循环

epoll_create1(0) 和 epoll_ctl 的关键参数陷阱

Linux 下真正实用的非阻塞 I/O 底层是 epoll,但封装时几个参数极易出错:epoll_create1(0)epoll_create(1024) 更安全(后者参数被忽略,仅作兼容);epoll_ctlop 参数若传错 EPOLL_CTL_MOD 却没先 ADD 过,会返回 ENOENT

Ink For All
Ink For All

AI写作和营销助手,精心设计的 UI

下载

实操建议:

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

  • 注册 fd 时,event.events 至少包含 EPOLLIN,如果要边写边读,加上 EPOLLET 启用边缘触发,否则默认水平触发可能反复唤醒
  • 边缘触发下,必须循环 recv() 直到返回 -1errno == EAGAIN,否则会丢数据
  • epoll_wait() 的 timeout 设为 -1 表示永久阻塞,0 表示纯轮询(极耗 CPU),生产环境慎用 0

封装成类时最容易漏掉的资源清理点

很多 C++ 封装把 epoll_fd 放在 RAII 类里,却忘了 fd 关闭顺序:必须先 close() 所有被监听的 socket,再 close(epoll_fd)。否则内核可能残留引用,导致 epoll_wait() 返回已关闭 fd 的就绪事件,后续 read() 触发 EBADF

实操建议:

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

  • 析构函数中,先遍历保存的 socket fd 列表并 close(),再关 epoll_fd;别依赖容器自动析构——socket fd 是裸 int,不会自动 close
  • epoll_ctl(EPOLL_CTL_DEL) 删除 fd 时,即使失败(如 fd 已关闭),也应继续执行后续逻辑,不能 throw 或 abort,否则 cleanup 流程中断
  • 多线程环境下,不要在 worker 线程里直接 epoll_ctl 修改监听列表——epoll 本身线程安全,但你的 fd 管理逻辑未必,加锁或统一由 event loop 线程操作

边缘触发、fd 生命周期、事件漏判——这三个地方出问题,比语法错误更难 debug,因为现象往往是偶发连接卡住或数据截断,而不是崩溃或报错。

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
golang结构体相关大全
golang结构体相关大全

本专题整合了golang结构体相关大全,想了解更多内容,请阅读专题下面的文章。

344

2025.06.09

golang结构体方法
golang结构体方法

本专题整合了golang结构体相关内容,请阅读专题下面的文章了解更多。

199

2025.07.04

string转int
string转int

在编程中,我们经常会遇到需要将字符串(str)转换为整数(int)的情况。这可能是因为我们需要对字符串进行数值计算,或者需要将用户输入的字符串转换为整数进行处理。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

770

2023.08.02

int占多少字节
int占多少字节

int占4个字节,意味着一个int变量可以存储范围在-2,147,483,648到2,147,483,647之间的整数值,在某些情况下也可能是2个字节或8个字节,int是一种常用的数据类型,用于表示整数,需要根据具体情况选择合适的数据类型,以确保程序的正确性和性能。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

574

2024.08.29

c++怎么把double转成int
c++怎么把double转成int

本专题整合了 c++ double相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

254

2025.08.29

C++中int的含义
C++中int的含义

本专题整合了C++中int相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

210

2025.08.29

堆和栈的区别
堆和栈的区别

堆和栈的区别:1、内存分配方式不同;2、大小不同;3、数据访问方式不同;4、数据的生命周期。本专题为大家提供堆和栈的区别的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

419

2023.07.18

堆和栈区别
堆和栈区别

堆(Heap)和栈(Stack)是计算机中两种常见的内存分配机制。它们在内存管理的方式、分配方式以及使用场景上有很大的区别。本文将详细介绍堆和栈的特点、区别以及各自的使用场景。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章欢迎大家前来学习阅读。

594

2023.08.10

pixiv网页版官网登录与阅读指南_pixiv官网直达入口与在线访问方法
pixiv网页版官网登录与阅读指南_pixiv官网直达入口与在线访问方法

本专题系统整理pixiv网页版官网入口及登录访问方式,涵盖官网登录页面直达路径、在线阅读入口及快速进入方法说明,帮助用户高效找到pixiv官方网站,实现便捷、安全的网页端浏览与账号登录体验。

660

2026.02.13

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
C# 教程
C# 教程

共94课时 | 9.7万人学习

C 教程
C 教程

共75课时 | 4.8万人学习

C++教程
C++教程

共115课时 | 18.3万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号