面试题：C语言下epoll在高并发场景的优化策略

事件注册优化

批量注册：避免频繁调用 epoll_ctl 进行单个事件注册，而是将多个事件集中起来一次性注册。这样可以减少系统调用开销，例如：

struct epoll_event events[1024];
int epfd = epoll_create1(0);
// 假设 fds 是要注册的文件描述符数组
for (int i = 0; i < num_fds; i++) {
    events[i].data.fd = fds[i];
    events[i].events = EPOLLIN | EPOLLOUT;
}
epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, fds[0], &events[0]);
// 后续使用 epoll_ctl 进行批量修改或删除

合理设置事件掩码：只注册实际需要监听的事件，避免不必要的事件触发。例如，如果只关心读事件，就只设置 EPOLLIN，而不设置 EPOLLOUT 等其他不必要的事件。

事件处理优化

高效的事件处理逻辑：在事件处理回调函数中，避免复杂、耗时的操作。将耗时操作放到单独的线程或进程中处理，或者使用异步任务队列。例如，对于接收到的数据处理，如果涉及复杂计算，可以将数据放入队列，由专门的工作线程处理。

void handle_read_event(int fd) {
    char buffer[1024];
    ssize_t n = recv(fd, buffer, sizeof(buffer), 0);
    if (n > 0) {
        buffer[n] = '\0';
        // 将数据放入任务队列
        enqueue_task(buffer);
    }
}

快速处理就绪事件：当 epoll_wait 返回就绪事件后，尽快处理这些事件，避免在事件处理过程中阻塞其他事件的处理。可以采用多线程或多进程的方式并行处理事件。

内存管理优化

内存池：在处理网络数据时，频繁的内存分配和释放会导致内存碎片和性能下降。使用内存池技术预先分配一定数量和大小的内存块，当需要内存时从内存池中获取，使用完毕后归还到内存池。

// 简单的内存池结构
struct MemoryPool {
    char *pool;
    int block_size;
    int num_blocks;
    int free_blocks;
    int *free_list;
};

struct MemoryPool *create_memory_pool(int block_size, int num_blocks) {
    struct MemoryPool *pool = (struct MemoryPool *)malloc(sizeof(struct MemoryPool));
    pool->pool = (char *)malloc(block_size * num_blocks);
    pool->block_size = block_size;
    pool->num_blocks = num_blocks;
    pool->free_blocks = num_blocks;
    pool->free_list = (int *)malloc(num_blocks * sizeof(int));
    for (int i = 0; i < num_blocks; i++) {
        pool->free_list[i] = i;
    }
    return pool;
}

void *allocate_from_pool(struct MemoryPool *pool) {
    if (pool->free_blocks == 0) {
        return NULL;
    }
    int index = pool->free_list[--pool->free_blocks];
    return pool->pool + index * pool->block_size;
}

void free_to_pool(struct MemoryPool *pool, void *block) {
    int index = ((char *)block - pool->pool) / pool->block_size;
    pool->free_list[pool->free_blocks++] = index;
}

及时释放资源：在关闭连接或处理完数据后，及时释放相关的内存资源，避免内存泄漏。例如，在关闭文件描述符时，释放与该连接相关的内存。

其他优化

使用边缘触发模式：对于性能要求较高的场景，将 epoll 设置为边缘触发（ET）模式。这种模式下，只有在状态发生变化时才触发事件，相比水平触发（LT）模式可以减少不必要的事件触发次数，但需要更复杂的事件处理逻辑，确保数据被完全读取或写入。

struct epoll_event ev;
ev.data.fd = sockfd;
ev.events = EPOLLIN | EPOLLET;
epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, sockfd, &ev);

调整 epoll_wait 参数：合理设置 epoll_wait 的超时时间。如果设置为0，每次调用 epoll_wait 都会立即返回，可能会增加系统调用开销；如果设置为较大值，可能会导致事件处理延迟。根据实际应用场景，找到一个合适的超时时间，在性能和响应及时性之间取得平衡。例如，对于实时性要求较高的应用，可以设置较短的超时时间。

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面试题：C语言下epoll在高并发场景的优化策略

知识考点

面试题答案

事件注册优化

事件处理优化

内存管理优化

其他优化