面试题：C语言中poll机制与select在文件描述符管理上的差异

Question

在C语言中，基于Linux环境，简要阐述poll机制与select在文件描述符管理方面有哪些不同点，比如对文件描述符数量的限制、数据结构的使用等。

Answer 1

• 文件描述符数量限制：
  • select：在传统实现中，select对文件描述符数量有限制，通常受限于FD_SETSIZE，一般为1024。虽然在一些现代系统中可以通过修改内核参数等方式扩大，但这种方式并不通用。
  • poll：poll理论上对文件描述符数量没有限制，它基于链表结构管理文件描述符，所以其可处理的文件描述符数量仅受限于系统资源（如内存等）。
• 数据结构使用：
  • select：使用fd_set数据结构，它本质上是一个位图，通过设置不同的位来表示文件描述符的状态。在每次调用select时，需要将所有关注的文件描述符集合（读、写、异常）拷贝到内核空间，返回后又要从内核空间拷贝回用户空间，这种操作在文件描述符较多时开销较大。
  • poll：使用pollfd结构体数组，每个pollfd结构体包含文件描述符、事件掩码和返回的事件掩码。poll将结构体数组传递给内核，内核修改其中的返回事件掩码，无需像select那样来回拷贝整个文件描述符集合，减少了数据拷贝开销。