perl 中的 select 和 poll 函数，进行非阻塞 I/O 的利器238

在编写需要处理大量并发连接的网络应用程序时，Perl 提供了 select 和 poll 这两个函数，用于实现非阻塞 I/O。非阻塞 I/O 意味着程序在等待 I/O 操作完成时不会被阻塞，从而可以同时处理多个客户端请求，提高服务器的效率和吞吐量。## select 函数

select 函数的作用是监视一组文件描述符（通常是套接字），直到其中一个或多个文件描述符变为可读、可写或发生异常。其语法如下：```perl
my ($readable, $writable, $exceptional) = select ($read_fds, $write_fds, $except_fds, $timeout);
```
- `$read_fds`：一个数组引用，包含要监视可读性的文件描述符。
- `$write_fds`：一个数组引用，包含要监视可写性的文件描述符。
- `$except_fds`：一个数组引用，包含要监视异常（例如套接字断开连接）的文件描述符。
- `$timeout`：一个数字，表示在超时之前 select 函数将阻塞的时间（以秒为单位）。如果为 0，select 函数将无限期地阻塞，直到有文件描述符变为可读、可写或发生异常。

select 函数返回三个数组引用：$readable、$writable 和 $exceptional。这些数组引用包含了在函数返回时可读、可写或发生了异常的文件描述符。如果 `$timeout` 为 0，并且没有文件描述符变为可读、可写或发生异常，则 select 函数将阻塞，直到有文件描述符满足这些条件。## poll 函数

poll 函数与 select 函数类似，但它提供了一些额外的功能和更高的效率。其语法如下：```perl
my $poll_events = poll ($poll_fds, $timeout);
```
- `$poll_fds`：一个数组引用，包含要监视的文件描述符和相应的事件掩码。
- `$timeout`：一个数字，表示在超时之前 poll 函数将阻塞的时间（以毫秒为单位）。如果为 -1，poll 函数将无限期地阻塞，直到有文件描述符满足指定的事件掩码。

事件掩码是一个位掩码，指示 poll 函数要监视的文件描述符的哪些事件。以下是一些常见的事件掩码：- `POLLIN`：文件描述符可读。
- `POLLOUT`：文件描述符可写。
- `POLLERR`：文件描述符发生异常。
- `POLLHUP`：文件描述符已关闭。

poll 函数返回一个包含 poll_event 结构体的数组引用，其中每个结构体表示一个文件描述符及其满足的事件掩码。如果 `$timeout` 为 -1，并且没有文件描述符满足指定的事件掩码，则 poll 函数将阻塞，直到有文件描述符满足这些条件。## select 和 poll 的区别

select 和 poll 函数的主要区别在于：- 效率： poll 函数通常比 select 函数更有效，特别是当需要监视大量文件描述符时。这是因为 poll 函数使用底层 poll 系统调用，该调用通常比 select 函数使用的 select 系统调用更有效。
- 事件掩码： select 函数只允许监视基本的可读、可写和异常事件，而 poll 函数允许监视更广泛的事件，包括：`POLLPRI`（优先级数据可用）、`POLLNVAL`（文件描述符无效）和 `POLLRDHUP`（读操作已关闭）。
- 超时： poll 函数的超时单位是毫秒，而 select 函数的超时单位是秒。
## 应用场景

select 和 poll 函数广泛应用于编写高性能网络应用程序，例如 Web 服务器、聊天服务器和代理服务器。它们可以通过允许程序同时处理多个客户端请求来提高应用程序的效率和吞吐量。此外，这些函数还可用于监视来自串行端口、管道和其他 I/O 设备的数据。## 示例

以下是一个使用 select 函数监视来自两个套接字的读操作的 Perl 示例：```perl
use IO::Select;
my $sel = IO::Select->new();
$sel->add($sock1);
$sel->add($sock2);
while (1) {
my $readable = $sel->can_read();
foreach my $sock (@$readable) {
# 处理来自 $sock 的输入...
}
}
```

以下是一个使用 poll 函数监视来自三个文件描述符（一个套接字、一个管道和一个串口）的读操作的 Perl 示例：```perl
use POSIX;
my @poll_fds = (
{ socket => $sock1, events => POLLIN },
{ pipe => $pipe, events => POLLIN },
{ serial => $serial, events => POLLIN },
);
while (1) {
my $poll_events = poll(\@poll_fds, -1);
foreach my $poll_event (@$poll_events) {
my $fd = $poll_event->{socket} || $poll_event->{pipe} || $poll_event->{serial};
my $events = $poll_event->{revents};
if ($events & POLLIN) {
# 处理来自 $fd 的输入...
}
}
}
```
## 总结