IO多路复用（I/O Multiplexing）是一种高效处理多个I/O操作的技术，它允许单个线程同时监听多个文件描述符（例如网络连接、文件、管道等）。当某个文件描述符就绪（例如可以读写数据）时，系统会通知该线程，从而避免了线程阻塞在单个I/O操作上。IO多路复用的核心优势在于单线程处理多个连接，减少了上下文切换开销，并且可以处理大量的并发连接，资源消耗低。
关键概念
单线程处理多个连接：
这是IO多路复用的核心优势，通过一个线程来管理多个网络连接，提高了处理效率。
事件驱动：
IO多路复用依赖于操作系统提供的事件通知机制，当某个文件描述符就绪时，操作系统会通知应用程序。
非阻塞I/O：
通常与非阻塞I/O结合使用，非阻塞I/O调用不会阻塞线程，而是立即返回，即使I/O操作未完成。
常用实现方式
select：
最早出现的多路复用I/O模型，通过轮询和遍历的方式监视多个文件描述符。局限性在于文件描述符数量受限，效率较低，不支持边缘触发模式。
poll：
一种更灵活的多路复用I/O模型，克服了select的局限性，支持更多的文件描述符，并且可以处理不同类型的文件描述符。
epoll （Linux）和 kqueue（BSD）：更高效的I/O多路复用实现，适用于高并发场景。它们通过内核与用户空间的数据结构映射，减少了数据拷贝的开销，支持边缘触发模式。
优势
高效率：
单线程处理多个连接，减少了上下文切换开销。
高并发：
可以处理大量的并发连接。
资源消耗低：
相比多线程/多进程模型，资源消耗更低。
劣势
编程复杂度：
相比传统的阻塞式I/O，编程复杂度略高。
不同操作系统的实现方式
不同的操作系统有不同的IO多路复用实现方式，例如Linux中的select、poll和epoll，以及BSD中的kqueue。
示例代码
```c
include include include include int main（） { fd_set readfds； int max_fd； // 清空文件描述符集合 FD_ZERO（&readfds）； // 添加文件描述符到集合 FD_SET（STDIN_FILENO, &readfds）； max_fd = STDIN_FILENO； while （1） { // 阻塞等待文件描述符就绪 int ret = select（max_fd + 1, &readfds, NULL, NULL, NULL）； if （ret == -1） { perror（"select"）； break； } else if （ret == 0） { // 超时 continue； } // 处理就绪的文件描述符 if （FD_ISSET（STDIN_FILENO, &readfds）） { char buf； ssize_t len = read（STDIN_FILENO, buf, sizeof（buf））； if （len == -1） { perror（"read"）； } else { buf[len] = '\0'； printf（"Received: %s", buf）； } } } return 0； } ``` 这个示例代码展示了如何使用select来监视标准输入文件描述符，并在接收到数据时进行处理。 总结 IO多路复用通过单线程处理多个连接，提高了服务器的并发处理能力。它依赖于操作系统的事件通知机制，并支持非阻塞I/O操作。常见的实现方式包括select、poll和epoll，它们各有优缺点，适用于不同的应用场景。通过合理选择和使用IO多路复用技术，可以构建高效、可扩展的网络服务器。
