上一讲我们讲到了 I/O 多路复用技术，并以 select 为核心，展示了 I/O 多路复用技术的能力。select 方法是多个 UNIX 平台支持的非常常见的 I/O 多路复用技术，但是它有一个缺点，那就是所支持的文件描述符的个数是有限的。在 Linux 系统中，select 的默认最大值为 1024。
poll 函数
和 select 相比，poll 和内核交互的数据结构有所变化，另外，也突破了文件描述符的个数限制。
int poll(struct pollfd *fds, unsigned long nfds, int timeout);
返回值：若有就绪描述符则为其数目，若超时则为0，若出错则为-1struct pollfd {
int fd; /* file descriptor */
short events; /* events to look for */
short revents; /* events returned */
};这个结构体由三个部分组成，首先是描述符 fd，然后是描述符上待检测的事件类型 events，注意这里的 events 可以表示多个不同的事件，具体的实现可以通过使用二进制掩码位操作来完成，例如，POLLIN 和 POLLOUT 可以表示读和写事件。
#define POLLIN 0x0001 /* any readable data available */
#define POLLPRI 0x0002 /* OOB/Urgent readable data */
#define POLLOUT 0x0004 /* file descriptor is writeable */和 select 不同的地方在于，poll 每次检测之后的结果不会修改原来的传入值，而是将结果保留在 revents 字段中，这样就不需要每次检测完都得重置待检测的描述字和感兴趣的事件。我们可以把 revents 理解成“returned events”。
events 类型的事件可以分为两大类。第一类是可读事件，有以下几种：
#define POLLIN 0x0001 /* any readable data available */
#define POLLPRI 0x0002 /* OOB/Urgent readable data */
#define POLLRDNORM 0x0040 /* non-OOB/URG data available */
#define POLLRDBAND 0x0080 /* OOB/Urgent readable data */一般我们在程序里面有 POLLIN 即可。套接字可读事件和 select 的 readset 基本一致，是系统内核通知应用程序有数据可以读，通过 read 函数执行操作不会被阻塞。
第二类是可写事件，有以下几种：
#define POLLOUT 0x0004 /* file descriptor is writeable */
#define POLLWRNORM POLLOUT /* no write type differentiation */
#define POLLWRBAND 0x0100 /* OOB/Urgent data can be written */一般我们在程序里面统一使用 POLLOUT。套接字可写事件和 select 的 writeset 基本一致，是系统内核通知套接字缓冲区已准备好，通过 write 函数执行写操作不会被阻塞。
以上两大类的事件都可以在“returned events”得到复用。还有另一大类事件，没有办法通过 poll 向系统内核递交检测请求，只能通过“returned events”来加以检测，这类事件是各种错误事件。
#define POLLERR 0x0008 /* 一些错误发送 */
#define POLLHUP 0x0010 /* 描述符挂起*/
#define POLLNVAL 0x0020 /* 请求的事件无效*/我们再回过头看一下 poll 函数的原型。参数 nfds 描述的是数组 fds 的大小，简单说，就是向 poll 申请的事件检测的个数。
最后一个参数 timeout，描述了 poll 的行为。如果是一个 <0 的数，表示在有事件发生之前永远等待；如果是 0，表示不阻塞进程，立即返回；如果是一个 >0 的数，表示 poll 调用方等待指定的毫秒数后返回。
关于返回值，当有错误发生时，poll 函数的返回值为 -1；如果在指定的时间到达之前没有任何事件发生，则返回 0，否则就返回检测到的事件个数，也就是“returned events”中非 0 的描述符个数。
poll 函数有一点非常好，如果我们不想对某个 pollfd 结构进行事件检测，可以把它对应的 pollfd 结构的 fd 成员设置成一个负值。这样，poll 函数将忽略这样的 events 事件，检测完成以后，所对应的“returned events”的成员值也将设置为 0。
我们发现 poll 函数和 select 不一样的地方就是，在 select 里面，文件描述符的个数已经随着 fd_set 的实现而固定，没有办法对此进行配置；而在 poll 函数里，我们可以控制 pollfd 结构的数组大小，这意味着我们可以突破原来 select 函数最大描述符的限制，在这种情况下，应用程序调用者需要分配 pollfd 数组并通知 poll 函数该数组的大小。
基于 poll 的服务器程序
#define INIT_SIZE 128
int main()
{
int listenfd, connfd;
int ready_number;
ssize_t n;
char buf[MAXLINE];
struct servaddr_in cli_addr;
listenfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
bzero(&serv_addr, sizeof(serv_addr));
bzero(&cli_addr, sizeof(cli_addr));
serv_addr.sin_family = AF_INET;
serv_addr.sin_port = htons(7878);
serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
int on = 1;
setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on));
bind(listenfd, (struct sockaddr*) &serv_addr, sizeof(serv_addr));
listen(listenfd, SOMAXCONN);
/*初始化pollfd数组，这个数组的第一个元素是listenfd，其余的用来记录将要连接的connfd
数组的大小固定为 INIT_SIZE，这在实际的生产环境肯定是需要改进的。*/
struct pollfd event_set[INIT_SIZE];
/*将监听套接字 listen_fd 和对应的 POLLRDNORM 事件加入到 event_set 里，表示我们期望系统内核
检测监听套接字上的连接建立完成事件*/
event_set[0].fd = listenfd;
event_set[0].events = POLLRDNORM;
// 用-1表示这个数组位置还没有被占用
int i;
for (i = 1; i < INIT_SIZE; i++) {
event_set[i].fd = -1;
}
for (;;) {
//timeout 设置为 -1，表示在 I/O 事件发生之前 poll 调用一直阻塞。
if ((ready_number = poll(event_set, INIT_SIZE, -1)) < 0) {
printf("poll failed \n");
continue;
}
if (event_set[0].revents & POLLRDNORM) {
socklen_t client_len = sizeof(client_addr);
connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *) &cli_addr,
&client_len);
//找到一个可以记录该连接套接字的位置
for (i = 1; i < INIT_SIZE; i++) {
if (event_set[i].fd < 0) {
/*把连接描述字 connect_fd 也加入到 event_set 里，而且说明了我们感兴趣的事件类型为 POLLRDNORM，也就是套集字上有数据可以读*/
event_set[i].fd = connfd;
event_set[i].events = POLLRDNORM; //POLLIN包括了OOB等带外数据的检测，POLLRDNORM则不包括这部分。
break;
}
}
if (i == INIT_SIZE) {
printf("can not hold so many clients\n");
}
/*如果处理完监听套接字之后，就已经完成了这次 I/O 复用所要处理的事情，那么我们就可以跳过后面的处理，再次进入 poll 调用。*/
if (--ready_number <= 0)
continue;
}
/*查看 event_set 里面其他的事件，也就是已连接套接字的可读事件。这是通过遍历 event_set 数组来完成的。*/
for (i = 1; i < INIT_SIZE; i++) {
int socket_fd;
if ((socket_fd = event_set[i].fd) < 0)
continue;
//通过检测 revents 的事件类型是 POLLRDNORM 或者 POLLERR，我们可以进行读操作。
if (event_set[i].revents & (POLLRDNORM | POLLERR)) {
if ((n = read(socket_fd, buf, MAXLINE)) > 0) {
if (write(socket_fd, buf, n) < 0) {
printf("write error\n");
}
} else if (n == 0 || errno == ECONNRESET) {
//如果读到 EOF 或者是连接重置，则关闭这个连接，并且把 event_set 对应的 pollfd 重置
close(socket_fd);
event_set[i].fd = -1;
} else {
printf("read error\n");
}
if (--ready_number <= 0)
break;
}
}
}
}总之，poll 是另一种在各种 UNIX 系统上被广泛支持的 I/O 多路复用技术，虽然名声没有 select 那么响，能力一点不比 select 差，而且因为可以突破 select 文件描述符的个数限制，在高并发的场景下尤其占优势。
温故而知新 ！
