一、select總結

  select本質上是通過設定或者檢查存放fd標誌位的資料結構來進行下一步處理。它僅僅知道了，有I/O事件發生了，卻並不知道是哪那幾個流（可能有一個，多個，甚至全部），我們只能無差別輪詢所有流，找出能讀出資料，或者寫入資料的流，對他們進行操作。所以select具有O(n)的無差別輪詢複雜度，同時處理的流越多，無差別輪詢時間就越長。

【優點】：

• select()的可移植性更好，在某些Unix系統上不支援poll()和epoll()；
• select() 對於超時值提供了更好的精度：微秒，而poll是毫秒。

【缺點】：

• 單個程序可監視的fd數量被限制（FD_SIZE為1024）；
• 需要維護一個用來存放大量fd的資料結構，這樣會使得使用者空間和核心空間在傳遞該結構時複製開銷大；
• 對fd進行掃描時是線性掃描。fd劇增後，IO效率較低，因為每次呼叫都對fd進行線性掃描遍歷，所以隨著fd的增加會造成遍歷速度慢的效能問題；
• select() 函式的超時引數在返回時也是未定義的，考慮到可移植性，每次在超時之後在下一次進入到select之前都需要重新設定超時引數。

二、poll總結

  poll與select不同，通過一個pollfd陣列向核心傳遞需要關注的事件，故沒有描述符個數的限制，pollfd中的events欄位和revents分別用於標示關注的事件和發生的事件，故pollfd陣列只需要被初始化一次

【優點】：

• poll() 不要求開發者計算最大檔案描述符加一的大小；
• poll() 在應付大數目的檔案描述符的時候相比於select速度更快；
• 它沒有最大連線數的限制，原因是它是基於連結串列來儲存的。

【缺點】：

• 大量的fd的陣列被整體複製於使用者態和核心地址空間之間，而不管這樣的複製是不是有意義；
• 與select一樣，poll返回後，需要輪詢pollfd來獲取就緒的描述符。

三、epoll總結

  執行epoll_ create時，建立了紅黑樹和就緒連結串列，執行epoll_ ctl時，如果增加socket控制代碼，則檢查在紅黑樹中是否存在，存在立即返回，不存在則新增到樹幹上，然後向核心註冊回撥函式，用於當中斷事件來臨時向準備就緒連結串列中插入資料。執行epoll_wait時立刻返回準備就緒連結串列裡的資料即可。

  epoll可以理解為event poll，不同於忙輪詢和無差別輪詢，epoll會把哪個流發生了怎樣的I/O事件通知我們。所以我們說epoll實際上是事件驅動（每個事件關聯上fd）的，此時我們對這些流的操作都是有意義的。（複雜度降低到了O(1)）。

【優點】：

• 沒有最大併發連線的限制，能開啟的FD的上限遠大於1024（1G的記憶體上能監聽約10萬個埠）；
• 效率提升，不是輪詢的方式，不會隨著FD數目的增加效率下降。只有活躍可用的FD才會呼叫callback函式；即Epoll最大的優點就在於它只管你“活躍”的連線，而跟連線總數無關，因此在實際的網路環境中，Epoll的效率就會遠遠高於select和poll；
• 記憶體拷貝，利用mmap()檔案對映記憶體加速與核心空間的訊息傳遞；即epoll使用mmap減少複製開銷。

四、三種方式總結

• select，poll，epoll都是IO多路複用的機制。I/O多路複用就通過一種機制，可以監視多個描述符，一旦某個描述符就緒（一般是讀就緒或者寫就緒），能夠通知程式進行相應的讀寫操作。但select，poll，epoll本質上都是同步I/O，因為他們都需要在讀寫事件就緒後自己負責進行讀寫，也就是說這個讀寫過程是阻塞的，而非同步I/O則無需自己負責進行讀寫，非同步I/O的實現會負責把資料從核心拷貝到使用者空間。

• select，poll實現需要自己不斷輪詢所有fd集合，直到裝置就緒，期間可能要睡眠和喚醒多次交替。 而epoll其實也需要呼叫 epoll_ wait不斷輪詢就緒連結串列，期間也可能多次睡眠和喚醒交替，但是它是裝置就緒時，呼叫回撥函式，把就緒fd放入就緒連結串列中，並喚醒在 epoll_wait中進入睡眠的程序。雖然都要睡眠和交替，但是select和poll在“醒著”的時候要遍歷整個fd集合，而epoll在“醒著”的 時候只要判斷一下就緒連結串列是否為空就行了，這節省了大量的CPU時間，這就是回撥機制帶來的效能提升。

• select，poll每次呼叫都要把fd集合從使用者態往核心態拷貝一次，並且要把current往裝置等待佇列中掛一次，而epoll只要一次拷貝，而且把current往等待佇列上掛也只掛一次（在epoll_wait的開始，注意這裡的等待佇列並不是裝置等待佇列，只是一個epoll內 部定義的等待佇列），這也能節省不少的開銷。

【適用情況】：

  表面上看epoll的效能最好，但是在連線數少並且連線都十分活躍的情況下，select和poll的效能可能比epoll好，畢竟epoll的通知機制需要很多函式回撥。

  select低效是因為每次它都需要輪詢。但低效也是相對的，視情況而定，也可通過良好的設計改善。

參考：https://www.cnblogs.com/aspirant/p/9166944.html
https://blog.csdn.net/lixungogogo/article/details/52226501