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选择系统调用的第一个参数的目的是什么？

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选择系统调用的第一个参数的目的是什么？

从man select

int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,
           fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);

nfds 是三个集合中编号最大的文件描述符，再加 1。

nfds当我们已经有了可以确定文件描述符的readfds、writefds和时，的目的是什么？exceptfds

答案1

在《UNIX环境下的高级编程》，W. Richard Stevens 说这是性能优化：

通过指定我们感兴趣的最高描述符，内核可以避免遍历三个描述符集中的数百个未使用的位，寻找打开的位。

（第一版，第 399 页）

如果您正在进行任何类型的 UNIX 系统编程，强烈推荐 APUE 这本书。

更新

Anfd_set通常能够跟踪最多 1024 个文件描述符。

跟踪哪些fds设置为0以及哪些设置为的最有效方法1是位集，因此每个fd_set设置都由 1024 位组成。

在 32 位系统上，一个 long int（或“字”）是 32 位，因此这意味着每个字fd_set是
1024 / 32 = 32 个字。

如果nfds是一些很小的东西，比如 8 或 16，这在许多应用程序中都是如此，它只需要查看第一个单词，这显然比查看所有 32 个单词要快。

（请参阅FD_SETSIZE和__NFDBITS来自/usr/include/sys/select.h您平台上的值。）

更新2

至于为什么函数签名不是

int select(fd_set *readfds, int nreadfds,
           fd_set *writefds, int nwritefds,
           fd_set *exceptfds, int nexceptfds,
           struct timeval *timeout);

我的猜测是因为代码试图将所有参数保留在寄存器，因此 CPU 可以更快地处理它们，如果必须跟踪额外的 2 个变量，CPU 可能没有足够的寄存器。

换句话说，select就是公开实现细节，以便速度更快。

答案2

我不确定，因为我不是 select() 的设计者之一，但我想说这是一种性能优化。调用函数知道它在读、写和除 FD 中放入了多少个文件描述符，那么内核为什么要再次计算出来呢？

请记住，在 80 年代初，当 select() 被引入时，他们没有可以使用的多千兆赫兹、多处理器。 25 MHz VAX 的速度相当快。另外，您希望 select() 能够快速工作（如果可以的话）：如果某些 I/O 正在等待该进程，为什么要让该进程等待？

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