1. C++实现一个最简单的服务器和五种I/O模型

这只是一个简单的服务器，
server.h
这个里面就是实现一个Server的类。然后一个run方法

/***Server class*@author lipu123*@date 2024-5-24*/#ifndef SERVER_H
#define SERVER_H
namespace avdance{class Server{
public:Server();~Server();
public:void run();
};}#endif // SERVER_H

server.cpp，这个里面实现了Server中的具体函数

/***Server class*@author lipu123*@date 2024-5-24*/#include "server.h"
#include<iostream>
#include<unistd.h>namespace avdance{Server::Server() {std::cout<<"construct...."<<std::endl;
}
Server::~Server(){std::cout<<"destruct...."<<std::endl;
}
void Server::run(){while(1){std::cout<<"runing..."<<std::endl;::usleep(1000000);//sleep one second}return ;
}
}

mian.cpp

#include<iostream>#include "server.h"int main(int argc,char* argv[]) {avdance::Server* server=new avdance::Server();if(server){server->run();}return 0;
}

五种 I/O 模型

先花费点时间了解这几种 I/O 模型，有助于后面的理解。

阻塞 I/O 与非阻塞 I/O

阻塞和非阻塞的概念能应用于所有的文件描述符，而不仅仅是socket。我们称阻塞的文件描述符为阻塞 I/O，称非阻塞的文件描述符为非阻塞I/O。
socket在创建的时候默认是阻塞的，我们可以给socket系统调用的第 2 个参数传递 SOCK_NONBLOCK标志，或者通过fcntl系统调用的F_SETFL命令将其设置为非阻塞的。

针对阻塞 I/O 执行的系统调用可能因为无法立即完成而被操作系统挂起，直到等待的事件发生为止。可能被阻塞的系统调用为accept、send、recv和connect；
针对非阻塞I/O执行的系统调用则总是立即返回，而不管事件是否已经发生。如果事件没有立即发生，这些系统调用就返回-1，和出错的情况一样。此时我们必须根据errno来区分这两种情况。
- 对accept、send、recv而言，事件未发生时errno通常被设置为EAGAIN（意为“再来一次”）或者 EWOUDBLOCK（意为“期望阻塞”）；
- 对connect而言，errno则被设置成EINPROGRESS（意为“在处理中”）。

很显然，只有在事件已经发生的情况下操作非阻塞I/O（读、写等），才能提高程序的效率。因此，非阻塞I/O 通常要和其他I/O通知机制一起使用，比如I/O复用和SIGIO信号。

笔者认为，我们使用非阻塞I/O的最佳情况是：【当我们进行系统调用的时候，它所需要的事件已经发生了】，这样系统调用就不会被阻塞，直接进行处理。比如accept函数，I/O复用的好处就是当我们调用accept函数的时候，已经有客户端在请求连接，这样直接调用accept，提高运行效率。

I/O 复用

I/O 复用是一种 I/O 通知机制，而且是最常用的通知机制。

I/O 复用是指应用程序通过 I/O 复用函数（select、poll、epoll_wait）向内核注册一组事件，内核通过 I/O 复用函数把其中就绪的事件通知给应用程序。

需要注意的是 I/O 复用函数本身是阻塞的，它们能提高程序效率的原因在于它们具有同时监听多个 I/O 事件的能力。

信号驱动 I/O

为一个目标文件描述符指定宿主进程，那么被指定的宿主进程将捕获到 SIGIO 信号。这样，当文件描述符上有事件发生时，SIGIO 信号的信号处理函数将被触发，我们也就可以在该信号处理函数中对目标文件描述符执行非阻塞 I/O 操作了。

异步 I/O

理论上讲，阻塞 I/O、非阻塞 I/O、信号驱动 I/O 和 I/O 复用都是同步 I/O。

同步I/O：内核向应用程序通知的是就绪事件，比如只通知有客户端连接，要求用户代码自动执行I/O操作（将数据从内核缓冲区读入用户缓冲区，或将数据从用户缓冲区写入内核缓冲区）；
异步I/O：内核向应用程序通知的是完成事件，比如读取客户端的数据之后才通知应用程序，由内核完成I/O操作（数据在内核缓冲区和用户缓冲区之间的移动是由内核在“后台”完成的）。

对异步 I/O 而言，用户可以直接对 I/O 执行读写操作，这些操作告诉内核用户读写缓冲区的位置，以及 I/O 操作完成之后内核通知应用程序的方式。异步 I/O 的读写操作总是立即返回，不论 I/O 是否是阻塞的，因为真正的读写操作已经由内核接管。

https://www.cnblogs.com/lafiteee/p/16222757.html