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int epoll_create(int size);
int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);
int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout); 1 int epoll_create(int size); 创建一个epoll的句柄size用来告诉内核这个监听的数目一共有多大。这个参数不同于select()中的第一个参数给出最大监听的fd1的值。需要注意的是当创建好epoll句柄后它就是会占用一个fd值在linux下如果查看/proc/进程id/fd/是能够看到这个fd的所以在使用完epoll后必须调用close()关闭否则可能导致fd被耗尽。 2int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event); epoll的事件注册函数它不同与select()是在监听事件时告诉内核要监听什么类型的事件epoll的事件注册函数它不同与select()是在监听事件时告诉内核要监听什么类型的事件而是在这里先注册要监听的事件类型。第一个参数是epoll_create()的返回值第二个参数表示动作用三个宏来表示 EPOLL_CTL_ADD注册新的fd到epfd中 EPOLL_CTL_MOD修改已经注册的fd的监听事件 EPOLL_CTL_DEL从epfd中删除一个fd 第三个参数是需要监听的fd第四个参数是告诉内核需要监听什么事struct epoll_event结构如下 struct epoll_event {__uint32_t events; /* Epoll events */epoll_data_t data; /* User data variable */
}; events可以是以下几个宏的集合 EPOLLIN 表示对应的文件描述符可以读包括对端SOCKET正常关闭 EPOLLOUT表示对应的文件描述符可以写 EPOLLPRI表示对应的文件描述符有紧急的数据可读这里应该表示有带外数据到来 EPOLLERR表示对应的文件描述符发生错误 EPOLLHUP表示对应的文件描述符被挂断 EPOLLET 将EPOLL设为边缘触发(Edge Triggered)模式这是相对于水平触发(Level Triggered)来说的。 EPOLLONESHOT只监听一次事件当监听完这次事件之后如果还需要继续监听这个socket的话需要再次把这个socket加入到EPOLL队列里 3 int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout); 等待事件的产生类似于select()调用。参数events用来从内核得到事件的集合maxevents告之内核这个events有多大这个maxevents的值不能大于创建epoll_create()时的size参数timeout是超时时间毫秒0会立即返回-1将不确定也有说法说是永久阻塞。该函数返回需要处理的事件数目如返回0表示已超时。 3、工作模式 epoll对文件描述符的操作有两种模式LTlevel trigger和ETedge trigger。LT模式是默认模式LT模式与ET模式的区别如下 LT模式当epoll_wait检测到描述符事件发生并将此事件通知应用程序应用程序可以不立即处理该事件。下次调用epoll_wait时会再次响应应用程序并通知此事件。 ET模式当epoll_wait检测到描述符事件发生并将此事件通知应用程序应用程序必须立即处理该事件。如果不处理下次调用epoll_wait时不会再次响应应用程序并通知此事件。 ET模式在很大程度上减少了epoll事件被重复触发的次数因此效率要比LT模式高。epoll工作在ET模式的时候必须使用非阻塞套接口以避免由于一个文件句柄的阻塞读/阻塞写操作把处理多个文件描述符的任务饿死。 4、测试程序 编写一个服务器回射程序echo练习epoll过程。 服务器代码如下所示 1 #include stdio.h2 #include stdlib.h3 #include string.h4 #include errno.h5 6 #include netinet/in.h7 #include sys/socket.h8 #include arpa/inet.h9 #include sys/epoll.h10 #include unistd.h11 #include sys/types.h12 13 #define IPADDRESS 127.0.0.114 #define PORT 878715 #define MAXSIZE 102416 #define LISTENQ 517 #define FDSIZE 100018 #define EPOLLEVENTS 10019 20 //函数声明21 //创建套接字并进行绑定22 static int socket_bind(const char* ip,int port);23 //IO多路复用epoll24 static void do_epoll(int listenfd);25 //事件处理函数26 static void27 handle_events(int epollfd,struct epoll_event *events,int num,int listenfd,char *buf);28 //处理接收到的连接29 static void handle_accpet(int epollfd,int listenfd);30 //读处理31 static void do_read(int epollfd,int fd,char *buf);32 //写处理33 static void do_write(int epollfd,int fd,char *buf);34 //添加事件35 static void add_event(int epollfd,int fd,int state);36 //修改事件37 static void modify_event(int epollfd,int fd,int state);38 //删除事件39 static void delete_event(int epollfd,int fd,int state);40 41 int main(int argc,char *argv[])42 {43 int listenfd;44 listenfd socket_bind(IPADDRESS,PORT);45 listen(listenfd,LISTENQ);46 do_epoll(listenfd);47 return 0;48 }49 50 static int socket_bind(const char* ip,int port)51 {52 int listenfd;53 struct sockaddr_in servaddr;54 listenfd socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);55 if (listenfd -1)56 {57 perror(socket error:);58 exit(1);59 }60 bzero(servaddr,sizeof(servaddr));61 servaddr.sin_family AF_INET;62 inet_pton(AF_INET,ip,servaddr.sin_addr);63 servaddr.sin_port htons(port);64 if (bind(listenfd,(struct sockaddr*)servaddr,sizeof(servaddr)) -1)65 {66 perror(bind error: );67 exit(1);68 }69 return listenfd;70 }71 72 static void do_epoll(int listenfd)73 {74 int epollfd;75 struct epoll_event events[EPOLLEVENTS];76 int ret;77 char buf[MAXSIZE];78 memset(buf,0,MAXSIZE);79 //创建一个描述符80 epollfd epoll_create(FDSIZE);81 //添加监听描述符事件82 add_event(epollfd,listenfd,EPOLLIN);83 for ( ; ; )84 {85 //获取已经准备好的描述符事件86 ret epoll_wait(epollfd,events,EPOLLEVENTS,-1);87 handle_events(epollfd,events,ret,listenfd,buf);88 }89 close(epollfd);90 }91 92 static void93 handle_events(int epollfd,struct epoll_event *events,int num,int listenfd,char *buf)94 {95 int i;96 int fd;97 //进行选好遍历98 for (i 0;i num;i)99 {
100 fd events[i].data.fd;
101 //根据描述符的类型和事件类型进行处理
102 if ((fd listenfd) (events[i].events EPOLLIN))
103 handle_accpet(epollfd,listenfd);
104 else if (events[i].events EPOLLIN)
105 do_read(epollfd,fd,buf);
106 else if (events[i].events EPOLLOUT)
107 do_write(epollfd,fd,buf);
108 }
109 }
110 static void handle_accpet(int epollfd,int listenfd)
111 {
112 int clifd;
113 struct sockaddr_in cliaddr;
114 socklen_t cliaddrlen;
115 clifd accept(listenfd,(struct sockaddr*)cliaddr,cliaddrlen);
116 if (clifd -1)
117 perror(accpet error:);
118 else
119 {
120 printf(accept a new client: %s:%d\n,inet_ntoa(cliaddr.sin_addr),cliaddr.sin_port);
121 //添加一个客户描述符和事件
122 add_event(epollfd,clifd,EPOLLIN);
123 }
124 }
125
126 static void do_read(int epollfd,int fd,char *buf)
127 {
128 int nread;
129 nread read(fd,buf,MAXSIZE);
130 if (nread -1)
131 {
132 perror(read error:);
133 close(fd);
134 delete_event(epollfd,fd,EPOLLIN);
135 }
136 else if (nread 0)
137 {
138 fprintf(stderr,client close.\n);
139 close(fd);
140 delete_event(epollfd,fd,EPOLLIN);
141 }
142 else
143 {
144 printf(read message is : %s,buf);
145 //修改描述符对应的事件由读改为写
146 modify_event(epollfd,fd,EPOLLOUT);
147 }
148 }
149
150 static void do_write(int epollfd,int fd,char *buf)
151 {
152 int nwrite;
153 nwrite write(fd,buf,strlen(buf));
154 if (nwrite -1)
155 {
156 perror(write error:);
157 close(fd);
158 delete_event(epollfd,fd,EPOLLOUT);
159 }
160 else
161 modify_event(epollfd,fd,EPOLLIN);
162 memset(buf,0,MAXSIZE);
163 }
164
165 static void add_event(int epollfd,int fd,int state)
166 {
167 struct epoll_event ev;
168 ev.events state;
169 ev.data.fd fd;
170 epoll_ctl(epollfd,EPOLL_CTL_ADD,fd,ev);
171 }
172
173 static void delete_event(int epollfd,int fd,int state)
174 {
175 struct epoll_event ev;
176 ev.events state;
177 ev.data.fd fd;
178 epoll_ctl(epollfd,EPOLL_CTL_DEL,fd,ev);
179 }
180
181 static void modify_event(int epollfd,int fd,int state)
182 {
183 struct epoll_event ev;
184 ev.events state;
185 ev.data.fd fd;
186 epoll_ctl(epollfd,EPOLL_CTL_MOD,fd,ev);
187 } 客户端也用epoll实现控制STDIN_FILENO、STDOUT_FILENO、和sockfd三个描述符程序如下所示 1 #include netinet/in.h2 #include sys/socket.h3 #include stdio.h4 #include string.h5 #include stdlib.h6 #include sys/epoll.h7 #include time.h8 #include unistd.h9 #include sys/types.h10 #include arpa/inet.h11 12 #define MAXSIZE 102413 #define IPADDRESS 127.0.0.114 #define SERV_PORT 878715 #define FDSIZE 102416 #define EPOLLEVENTS 2017 18 static void handle_connection(int sockfd);19 static void20 handle_events(int epollfd,struct epoll_event *events,int num,int sockfd,char *buf);21 static void do_read(int epollfd,int fd,int sockfd,char *buf);22 static void do_read(int epollfd,int fd,int sockfd,char *buf);23 static void do_write(int epollfd,int fd,int sockfd,char *buf);24 static void add_event(int epollfd,int fd,int state);25 static void delete_event(int epollfd,int fd,int state);26 static void modify_event(int epollfd,int fd,int state);27 28 int main(int argc,char *argv[])29 {30 int sockfd;31 struct sockaddr_in servaddr;32 sockfd socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);33 bzero(servaddr,sizeof(servaddr));34 servaddr.sin_family AF_INET;35 servaddr.sin_port htons(SERV_PORT);36 inet_pton(AF_INET,IPADDRESS,servaddr.sin_addr);37 connect(sockfd,(struct sockaddr*)servaddr,sizeof(servaddr));38 //处理连接39 handle_connection(sockfd);40 close(sockfd);41 return 0;42 }43 44 45 static void handle_connection(int sockfd)46 {47 int epollfd;48 struct epoll_event events[EPOLLEVENTS];49 char buf[MAXSIZE];50 int ret;51 epollfd epoll_create(FDSIZE);52 add_event(epollfd,STDIN_FILENO,EPOLLIN);53 for ( ; ; )54 {55 ret epoll_wait(epollfd,events,EPOLLEVENTS,-1);56 handle_events(epollfd,events,ret,sockfd,buf);57 }58 close(epollfd);59 }60 61 static void62 handle_events(int epollfd,struct epoll_event *events,int num,int sockfd,char *buf)63 {64 int fd;65 int i;66 for (i 0;i num;i)67 {68 fd events[i].data.fd;69 if (events[i].events EPOLLIN)70 do_read(epollfd,fd,sockfd,buf);71 else if (events[i].events EPOLLOUT)72 do_write(epollfd,fd,sockfd,buf);73 }74 }75 76 static void do_read(int epollfd,int fd,int sockfd,char *buf)77 {78 int nread;79 nread read(fd,buf,MAXSIZE);80 if (nread -1)81 {82 perror(read error:);83 close(fd);84 }85 else if (nread 0)86 {87 fprintf(stderr,server close.\n);88 close(fd);89 }90 else91 {92 if (fd STDIN_FILENO)93 add_event(epollfd,sockfd,EPOLLOUT);94 else95 {96 delete_event(epollfd,sockfd,EPOLLIN);97 add_event(epollfd,STDOUT_FILENO,EPOLLOUT);98 }99 }
100 }
101
102 static void do_write(int epollfd,int fd,int sockfd,char *buf)
103 {
104 int nwrite;
105 nwrite write(fd,buf,strlen(buf));
106 if (nwrite -1)
107 {
108 perror(write error:);
109 close(fd);
110 }
111 else
112 {
113 if (fd STDOUT_FILENO)
114 delete_event(epollfd,fd,EPOLLOUT);
115 else
116 modify_event(epollfd,fd,EPOLLIN);
117 }
118 memset(buf,0,MAXSIZE);
119 }
120
121 static void add_event(int epollfd,int fd,int state)
122 {
123 struct epoll_event ev;
124 ev.events state;
125 ev.data.fd fd;
126 epoll_ctl(epollfd,EPOLL_CTL_ADD,fd,ev);
127 }
128
129 static void delete_event(int epollfd,int fd,int state)
130 {
131 struct epoll_event ev;
132 ev.events state;
133 ev.data.fd fd;
134 epoll_ctl(epollfd,EPOLL_CTL_DEL,fd,ev);
135 }
136
137 static void modify_event(int epollfd,int fd,int state)
138 {
139 struct epoll_event ev;
140 ev.events state;
141 ev.data.fd fd;
142 epoll_ctl(epollfd,EPOLL_CTL_MOD,fd,ev);
143 } 5、测试结果 参考资料 http://www.cnblogs.com/OnlyXP/archive/2007/08/10/851222.html http://www.cnblogs.com/lexus/archive/2011/11/19/2254798.html https://banu.com/blog/2/how-to-use-epoll-a-complete-example-in-c/ 冷静思考勇敢面对把握未来
